超流体与玻色-爱因斯坦凝聚
超流薄膜
/ SOO-per-FLOO-id FILM /
洒出一点水,它只会乖乖待在水洼里;它没有半点要爬上墙、逃出去的念头。超流氦却不这么安分。把一杯它搁在冷腔里,一层幽灵般的薄膜便会无声地沿着杯子内壁往上爬,翻过杯沿,再顺着外壁往下淌,直到这杯子悄悄把自己淌空。
超流薄膜,就是这层薄得惊人的超流体——只有几十个原子那么厚——它会铺满自己够得着的每一寸表面。普通液体也会贴着墙,但它们自身的黏滞把它们钉在原处。超流体没有内部摩擦,于是液体与墙壁之间那点温柔的吸引,便足以让这层膜沿着表面自由地流动,把液体托上坡、越过路上任何障碍,直到处处的液面齐平。
它之所以重要,是因为它是零黏度一个惊人的日常证据;它同时也是个实打实的麻烦:这爬行的膜会让液氦从任何敞口容器里逃走,是低温实验中臭名昭著的漏热来源。常见的误解是以为这层膜是被某种超流体独有的特殊力提上去的;其实把它托起的力不过是寻常的表面吸引,正是摩擦的彻底缺席,才让如此微弱的一点拉力把液体挪动得如此惊人。
把一只盛满超流氦的小杯从液浴里提出来,液面会自己慢慢下沉——液体化作一层看不见的膜爬上杯壁,再从杯底滴落,死活不肯老实待在任何敞口容器里。
一杯被提起的超流体会自己排空:薄膜越过杯沿,爬了出去。
由于膜实在太薄,每秒能从中流过的超流体有限,这就给爬行设了一个上限速率——所以杯子是以一个稳定、可测的速度排空,而非瞬间倒光。
又称
另见