Nadciekłość
Nadciekłość, znana również jako nadpłynność, to stan materii, w którym lepkość całkowicie zanika. Materia w tym stanie może krążyć w zamkniętym obiegu bez potrzeby dodatkowego nakładu energii.
Zjawisko to zostało odkryte w 1937 roku przez Piotra Kapicę oraz niezależnie przez Johna F. Allena i Dona Misenera. Nadciekłość występuje w cieczach w bardzo niskich temperaturach, na przykład:
- Hel-4: poniżej 2,17 K (-270,98 °C)
- Hel-3: w zakresach 1 mK – 2,6 mK, w zależności od ciśnienia (0 – 30 barów)
Mimo że oba izotopy helu wykazują podobne efekty makroskopowe w stanie nadciekłym, ich przyczyny są różne:
- Hel-4: Atomy są bozonami, a nadciekłość można tłumaczyć generowaniem kondensatu Bosego-Einsteina.
- Hel-3: Atomy są fermionami, a ich nadciekłość jest opisana przez mechanizmy transformacji Bogolubowa. Fermiony łączą się w pary, które tworzą bozony, a te z kolei mogą tworzyć kondensat Bosego-Einsteina.
Witalij Ginzburg oraz Pitajewski podjęli próbę wyjaśnienia nadciekłości, opracowując teorię parametru Ψ, a Ginzburg z Sobianinem zaproponowali uogólnioną teorię nadciekłości.
Zjawisko nadciekłości helu ma praktyczne zastosowanie w eksperymentach chemicznych i fizycznych, w tym jako chłodziwo w akceleratorze LHC, gdzie wymagana jest efektywna kontrola temperatury.
Przypisy
Linki zewnętrzne
- Sabine Hossenfelder, Superfluid Dark Matter, YouTube, 24 marca 2019 [dostęp 2021-03-14].
Kategoria: Mechanika płynów
Kategoria: Fizyka materii skondensowanej
Kategoria: Zjawiska kwantowe
