探索绝对零度的科技之旅(7)

　　超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体，即流体内部完全没有粘滞。超流体和超导体都是超低温现象，但超流体所需的温度比超导还低。

　　超流体其中一个重要的应用是稀释致冷机。超流氦-4也已成功用作化学领域光谱分析技术的量子溶剂。超流体亦用于高精度仪器，如陀螺仪；它还可以量度一些理论预测的引力效应。另外，2002年，德国科学家实现，铷原子气体超流体态与绝缘态可逆转换，科技界认为该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。

　　而且，美国麻省理工学院的物理学家在剑桥发现一种新物质态：超流气体。这种物质是50nK（纳开，十亿分之一开尔文）的锂-6。此外，2004年，美国宾州州立大学的物理学家发现了超固体，当氦-4在高压冷冻到2K以下，超流体便相变成超固体。它亦可以零粘度流动。

　　更令人惊异的发现接踵而至。氦原子通常包含有两个中子、两个质子，因此，最常见的氦原子一般为氦-4，然而，还有一种比氦-4罕见数千倍的同位素氦-3，其只有一个中子。这些更轻的氦-3中子会在3.2K而非4.2K凝结，而且，一旦被液化，两者的行为迥然不同，例如，氦-3的黏性不仅没有减弱，反而会变得更强。

　　谁能想到，仅仅一个中子之差就会让一种液体的物理属性发生如此巨大的变化？但它们并非罕见的现象，而是在我们的生活中随处可见，只不过我们的肉眼凡胎，没有意识到普通物质本身是多么令人惊奇而已。

　　“幕后黑手”：量子力学

　　这些貌似怪异的行为背后存在着一个普遍的真理，那就是，我们所身处的世界是一个由量子力学所支配的世界。只有当低温让这些随机波动减少之后，这一点才水落石出。例如，我们看到，氦原子之间的相互作用如此微弱，导致量子机制让这些氦原子不用麻烦地四处“跳来跳去”就可以交换位置。这种量子交换使这两种氦能在能达到的最低温度下保持液态。实际上，计算表明，在标准大气压下，氦即使在绝对零度下也会保持液态。