美科學家創(chuàng)造新物質(zhì)形態(tài):超流動性氣態(tài)原子 (2005-07-04)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:競報
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美國麻省理工學院的科學家創(chuàng)造出一種新的物質(zhì)形態(tài),這是一種在高溫下?lián)碛谐鲃有缘臍鈶B(tài)原子。
這一研究報告發(fā)表在6月23日的《自然》雜志上,與金屬內(nèi)電子的超導電性緊密相關,對超流體的研究將有助于解決關于高溫超導電性的復雜問題,研究負責人麻省理工學院的物理教授沃爾夫?qū)?凱特爾指出,這一發(fā)現(xiàn)將在磁力、傳感和高效電力運輸?shù)确矫娴玫綇V泛應用,能夠如此清楚地看到超流態(tài)氣體是一次巨大的進步。
多年以來,全球的科學家們都在研究所謂費密子原子的冷氣態(tài),希望發(fā)現(xiàn)新的超流態(tài),這種超流態(tài)氣體能夠在沒有任何阻力的情況下進行流動,可以通過旋轉與普通氣體區(qū)分開來。一般氣體旋轉時沒有特別之處,但超流態(tài)氣體只有在形成一個類似小型龍卷風的漩渦時才會旋轉。看起來就像瑞士奶酪一樣,上面的洞是微型龍卷風的風眼。
研究小組能夠在超低溫的環(huán)境下觀察這些超流態(tài)漩渦,當費密子氣體被冷卻到大約五百億分之一絕對溫標時(非常接近絕對零度即-273攝氏度),凱特爾說:“把這一溫度下的超流體稱為高溫超流體聽起來有些怪,但是問題的關鍵在于使粒子處于正常密度的溫度,這已經(jīng)是我們目前實現(xiàn)的最高溫度了?!?
麻省理工學院制造的超流態(tài)費爾密還可為研究固態(tài)超導體、中子星或夸克-膠子等離子體等密度更大的費爾密物質(zhì)特性提供初步控制模型,這些物質(zhì)在早期的宇宙中均可找到。