一种不遵循物理规则的奇怪流体，它偏偏要从低

俗话说：“人往高处，水往低处流。”当然，在重力的作用下，自然界中的水是从高处流向低处的。然而，科学家们发现，有些液体并不遵循这个原则。它将沿着容器壁从低到高流动。这就是神奇的超流特性。

所谓超流特性，就是一些液体在超低温条件下所表现出的一些奇特现象。这是科学家在研究低温物理时发现的。 1930 年代后期，苏联科学家 Peter Kapica 首次观察到超低温液氦的超流特性。由于这一发现和随后的成果，他后来获得了 1978 年的诺贝尔物理学奖。这种奇特的超流体现象一被发现，立即引起了众多物理学家的关注。很快，科学家Lev Landau用凝聚态理论成功解释了这一现象。在 1970 年代后期，人们观察到了更多的超流体现象。

严格来说，超级流的关键表征的特性是没有电阻。当我们将超流体与普通流体进行比较时，这一点很容易看出。我们在日常生活中都有这样的经历。普通液体很难流过非常细的管子，尤其是密度较大的液体。这种浓稠的液体很难通过细管流出。因为管子对流体有很强的阻隔作用。如果您希望流体快速流过，则需要施加很大的压力以迫使流体从管的另一端流出。但是，在低温超流体中，这完全没有必要。由于超流体的特殊性，它在流过细管时不会受到任何阻力。也就是说，在没有任何压力的情况下，液体可以从管的一端流入，从另一端流出。因此，在观察这种超流体时，你会觉得观察到的现象与日常经验不符。

超流体还有很多其他的特性。例如，当容器中的超流体被搅拌时，它会永久保持涡流形状，这是普通液体中看不到的现象。普通液体在毛细管中，水流向高处的现象，但在超流体中，即使在大口径容器中，超流体也能沿容器侧面向上扩散，高于顶部容器。这一点，普通液体是做不到的。

超流体一直是物理学的前沿课题。由于在超低温环境中观察到超流体现象，因此这项研究需要先进的研究设备。至少需要非常先进的冷却设备，才能将大气中稀有的惰性气体氦气液化，液化非常困难，液化的低温接近绝对零。

氦有两种同位素，一种是一种一个是由2个质子和2个中子组成的氦4，另一个是由2个质子和1个中子组成的氦3。前者是第一个发现的超流体，而后者的超流体现象直到1970年代才被发现。 1996 年诺贝尔物理学奖授予三位科学家。他们是大卫·李、道格拉斯·奥切洛夫和罗伯特·理查森。他们获奖的贡献是发现了氦 3 的超流动性。氦 3 的超流性更难发现，因为液化氦 3 所需的低温低于氦 4 并且更接近于绝对零。当接近绝对零时，温度甚至下降0.001K都非常困难。

人们为什么要研究超流体，研究它有什么价值？因为超流现象会进一步深化量子物理学的研究进程。德国慕尼黑大学和马克斯普朗克量子光学研究所都是世界一流的物理研究机构。这里的科学家研究与超流体相关的主题并使用激光技术。他们利用激光束构建了三维能量晶格，并通过改变激光能量，成功实现了玻色-爱因斯坦凝聚态铷原子气体超流态与绝缘态的可逆转换。科学家认为，这一成就是相关研究的里程碑。

更新的研究似乎表明不只有液体具有超流体特性，而固体也可能具有超流体特性。研究对象仍然是氦，但这次是结晶氦。据报道，结晶氦似乎像流体一样流动，没有任何粘性。首先，理论家推测有序晶体中可能存在这种“超流动性”。在美国，一些研究人员声称他们看到了一种非常奇怪的物质状态。这种状态下的物质是结晶固体，但可以像光滑的非粘性液体一样流动。他们将这种状态命名为“超级坚固”。然而，没有其他研究机构能够重复其实验结果。目前的情况是，超流体的每一项研究进展都是前沿科学的最新发展。

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