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美物理学家发现“超固体”态物质
新浪科技北京时间1月15日消息(琛航 编译)：当温度接近绝对零度时，氦-4便会转化为神奇的“超流体”，即一种永远流动的、无摩擦力的液体。美国宾夕法尼亚州立大学摩西斯-陈和银成-金等将在1月15日的《自然》发表文章，报告更奇特的、像“超流体”一样流动的固体氦-4。如果该研究结论正确的话，则表明物理学家发现了新的“超固体”态物质。
原子(或其它理论上的粒子)温度必须非常低，尽可能使其能量达到最低状态，才能形成“超流体”。超流体的原子之间没有摩擦，既不再往复振动，也不像温度较高的粒子一样相互碰撞。科学家已在液体和气体中观察到了“超流体”态。但尽管已进行了20多年研究，科学家仍未获得“‘超流体’的固体氦”。
陈和金认为，因为固态氦原子呈晶格状排列，所以便构成了“超流体”态的障碍。陈和金猜想，这种结构中的孔隙可能有助于氦的流动，即氦原子通过晶格流动时，其在孔隙结构中的位置发生改变。为了验证这一想法，他们在一块有蠕虫样极小孔隙的多孔玻璃盘里，用约60个大气压的压力使氦-4凝固。由于玻璃盘的孔隙极小，且玻璃的分子结构和氦-4的结构之间不般配，所以氦原子便在许许多多的小孔隙里凝固。
陈和金等随后转动含有固体氦的玻璃盘，以测定温度降低之后的玻璃盘的惯性。结果温度低于175毫开尔文时，其惯性便突然停止了。这种现象与氦原子成为“超流体”、并在玻璃盘上无磨擦流动的情况相吻合。另一种可能是氦-4发生了部分泄漏。但当温度再升高到175毫开尔文以上时，其惯性又回复到它的初始水平，从而排除了氦泄漏的可能性。
伊利诺斯州西北大学比尔-汉普林认为，这个结果非常好。目前得到的最新“超固体”态物质，是物理学家们多年来一直很感兴趣并一直在追寻的目标。 ( 科技之光 ) [标签:content1][标签:content2]
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作者:admin@医学,生命科学 2011-08-28 08:09
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