重要发现为什么在超流体世界里没有速度限制
我们通常所遇到的物质有三种：气体、液体、固体。另外，有一种物质名叫“超流体”（Superfluid）。
为什么叫它超流体，是因为它超乎寻常地流动、完全缺乏黏性。如果将超流体放置于环状的容器中，由于没有摩擦力，它可以永无止境地流动。
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超流体能以零阻力通过微管，甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。处于超流相的液氦，会在碗身内面向上缓慢攀爬，攀越过杯口，然后在杯身外面向下缓慢滑落，集结在一起，形成一滴液氦珠，最后滴落下。这样，液氦会一滴一滴地滴落，直到杯子完全流空为止，如下面视频所示。
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超流体是被彼得·卡皮查、约翰·艾伦和冬·麦色纳在1937年发现。有关超流体的研究被称为量子流体力学。当量子液体温度低于某临界转变温度会变为超流体。比如氦的同位素，氦-3，一种稀有的氦原子，其中缺少一个中子，在极低的温度下变为超流体，从而实现非凡的性能，例如不存在摩擦。由于不存在摩擦力，科学家推断，在超流体世界里没有速度限制。
现在，兰开斯特大学（Lancaster University）的物理学家，在过去研究的基础上，终于确定了为何穿过超流体的物体没有速度限制的原因。
过去认为，从物体中流过超流体的速度，从根本上限制在一个称为“朗道临界速度”上，超过这个速度限制将破坏超流体。此前在该研究团队所进行的实验发现，这不是严格的规则，物体可以更快的速度移动而不会破坏脆弱的超流体状态。
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【重要发现为什么在超流体世界里没有速度限制】前苏联著名物理学家、凝聚态物理学的奠基人、列夫·朗道（Lev Landau）对氦-4超流态的现象学和半微观理论的研究，为他赢得了1962年的诺贝尔物理学奖。他提出了“临界速度”，在该速度以上会破坏超流动性。
现在，兰开斯特大学的科学家发现了这种没有速度限制的原因：奇异的粒子粘在超流体的所有表面上，如下图所示。
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研究人员将超流氦-3冷却到几乎绝对零度（0.0001K或-273.15°C）十分之一度的范围内。然后，他们以高速度将金属丝穿过超流体，并测量了移动金属丝需要多少力。除了当导线开始移动时与移动绑定的粒子相关的极小的力外，测得的力为零。
论文主要作者、Samuli Autti博士说：“超流体氦-3就像穿过一根真空棒一样，尽管它是一种相对稠密的液体，却没有阻力，一点儿也没有。这太有趣了。”
论文作者、博士生Ash Jennings补充说：“通过改变金属丝的运动方向，我们可以得出结论，即使金属丝的速度非常高，金属丝也会被覆盖在其上的结合粒子隐藏在超流体中。”
负责该项目的Dmitry Zmeev博士说，结合粒子需要四处运动才能做到这一点，这会对金属丝施加很小的力，但是一旦完成，力就会完全消失”。
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该最新研究结果论文，题为：“在零温度范围内由于结合的费米子所引起的基本耗散”，已发表在《自然-通讯》上。
这一发现将会指导量子技术、以及量子计算中的应用，多个研究小组已经在致力于利用这种不寻常的物质粒子。
【来源：宇宙解码】
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