物體達(dá)到這種狀態(tài)后，成千上萬的氣體粒子便會同時自發(fā)組織形成晶體結(jié)構(gòu)，且所有粒子的宏觀波函數(shù)都完全相同——這就是超固態(tài)的關(guān)鍵標(biāo)志。

　　新浪科技訊，北京時間 4 月 29 日消息，據(jù)國外媒體報道，超固態(tài)是一種十分矛盾的物質(zhì)狀態(tài)。處于這種狀態(tài)的物質(zhì)同時具有晶體和超流體的雙重性質(zhì)。科學(xué)家最早于 50 年前預(yù)測過它的存在。這種物質(zhì)狀態(tài)堪稱反直覺，具有一系列相當(dāng)對立的特性。長時間以來，科學(xué)家一直試圖在超流體氦中尋找它的蹤影。但在數(shù)十年的理論和實(shí)驗(yàn)研究后，科學(xué)家仍然無法在這些系統(tǒng)中找到能證明超固態(tài)存在的確鑿證據(jù)。不過，由弗朗西斯卡·費(fèi)爾萊諾（Francesca Ferlaino）領(lǐng)導(dǎo)的兩支研究團(tuán)隊(duì)（一支位于奧地利因斯布魯克大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理研究所，另一支位于奧地利科學(xué)院量子光學(xué)與量子信息研究所）最近報告稱，他們在超冷原子氣體中觀察到了這種奇異物態(tài)的標(biāo)志性現(xiàn)象。

　　到目前為止，大多數(shù)科學(xué)家都將氦作為重點(diǎn)研究對象。但研究人員最近將注意力轉(zhuǎn)向了原子氣體，尤其存在較強(qiáng)偶極相互作用的氣體。弗朗西斯卡·費(fèi)爾萊諾的團(tuán)隊(duì)研究具有強(qiáng)偶極性的原子形成的量子氣體已有很長時間。“近期實(shí)驗(yàn)顯示，這類氣體與超流體氦存在重大相似性。”洛里安·舍瑪茲（Lauriane Chomaz）談到過去幾年在因斯布魯克和德國斯圖加特取得的一系列實(shí)驗(yàn)成果時這樣說道，“這些特征為我們實(shí)現(xiàn)這種奇異物態(tài)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物體達(dá)到這種狀態(tài)后，成千上萬的氣體粒子便會同時自發(fā)組織形成晶體結(jié)構(gòu)，且所有粒子的宏觀波函數(shù)都完全相同——這就是超固態(tài)的關(guān)鍵標(biāo)志。”

　　因斯布魯克的研究人員通過微調(diào)鉺和鏑量子氣體粒子之間的相互作用強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)性地創(chuàng)造出了能夠表現(xiàn)出超固態(tài)特征的物質(zhì)狀態(tài)。“在鉺形成的量子氣體中，這種超固態(tài)表現(xiàn)稍縱即逝，和最近在比薩和斯圖加特開展的實(shí)驗(yàn)一樣。但鏑形成的量子氣體則達(dá)到了前所未有的穩(wěn)定度。”弗朗西斯卡·費(fèi)爾萊諾指出，“這種超固態(tài)表現(xiàn)不僅維持了很長時間，而且可以直接通過蒸發(fā)降溫達(dá)到這種狀態(tài)。”就像沖熱茶吹氣、讓茶水冷卻下來一樣，降溫的原理都是將攜帶大多數(shù)能量的粒子驅(qū)除，這樣氣體就會逐漸降溫，最終達(dá)到量子簡并靜止?fàn)顟B(tài)，并在達(dá)到熱平衡時產(chǎn)生超固態(tài)性質(zhì)。

　　這為今后開展的實(shí)驗(yàn)和理論研究提供了令人激動的新契機(jī)，因?yàn)橥ㄟ^這套實(shí)驗(yàn)設(shè)置取得的超固態(tài)幾乎不受逸散力學(xué)或激發(fā)所影響，因此為探索其激發(fā)光譜和超流體行為鋪平了道路。這項(xiàng)研究工作由奧地利科學(xué)基金會、奧地利科學(xué)院及歐盟提供資助。（葉子）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的预言成真！量子气体产生超固态特性：相矛盾物质状态的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。