1
工程流体力学
1.4.6.2 1.6.2 超流体
1.6.2 超流体

超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体,即流体内部完全没有黏滞。超流体所需温度比超导还低,它们都是超低温现象,室温超导违背自然规律,也是永动机式的幻想。氦有两种同位素,即由2个质子和2个中子组成的氦4和由2个质子和1个中子组成的氦3。液态氦4在冷却到2 K以下时,开始出现超流体特征,20世纪30年代末,苏联科学家彼得·卡皮察首先观测到液态氦4的超流体特性。他因此获得1978年诺贝尔物理学奖。这一现象很快被苏联科学家列夫·郎道用凝聚态理论成功解释。不过,科学家直到20世纪70年代末才观测到氦3的超流体现象,因为使氦3出现超流体现象的温度只有氦4的千分之一。爱因斯坦预言,原子气体冷却到非常低的温度,所有原子会以最低能态凝聚,物质的这一状态就被称为玻色爱因斯坦凝聚。玻爱-凝聚态物质就是超导体和超流体,它实际是半量子态,在半量子态下,费米子像玻色子一样可以在狭小空间内大量凝聚。外地核就是玻爱凝聚态的超流体物质,内地核则由中微子构成,都是高密度、大质量形态。