超流體與玻色-愛因斯坦凝聚

超流薄膜

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灑出一點水,它只會乖乖待在水窪裡;它沒有半點要爬上牆、逃出去的念頭。超流氦卻不這麼安分。把一杯它擱在冷腔裡,一層幽靈般的薄膜便會無聲地沿著杯子內壁往上爬,翻過杯沿,再順著外壁往下淌,直到這杯子悄悄把自己淌空。

超流薄膜,就是這層薄得驚人的超流體——只有幾十個原子那麼厚——它會鋪滿自己夠得著的每一寸表面。普通液體也會貼著牆,但它們自身的黏滯把它們釘在原處。超流體沒有內部摩擦,於是液體與牆壁之間那點溫柔的吸引,便足以讓這層膜沿著表面自由地流動,把液體托上坡、越過路上任何障礙,直到處處的液面齊平。

它之所以重要,是因為它是零黏度一個驚人的日常證據;它同時也是個實打實的麻煩:這爬行的膜會讓液氦從任何敞口容器裡逃走,是低溫實驗中臭名昭著的漏熱來源。常見的誤解是以為這層膜是被某種超流體獨有的特殊力提上去的;其實把它托起的力不過是尋常的表面吸引,正是摩擦的徹底缺席,才讓如此微弱的一點拉力把液體挪動得如此驚人。

把一隻盛滿超流氦的小杯從液浴裡提出來,液面會自己慢慢下沉——液體化作一層看不見的膜爬上杯壁,再從杯底滴落,死活不肯老實待在任何敞口容器裡。

一杯被提起的超流體會自己排空:薄膜越過杯沿,爬了出去。

由於膜實在太薄,每秒能從中流過的超流體有限,這就給爬行設了一個上限速率——所以杯子是以一個穩定、可測的速度排空,而非瞬間倒光。

又稱
Rollin filmcreeping film超流薄膜