超流氦的奇怪方式

液态氦的温度低于 -268 摄氏度，可使 MRI 机器和粒子加速器保持适当冷却（耶！）。然而，如果液态氦的温度甚至低于这个温度，事情就开始变得不那么实用了——而且更加奇怪。

在越来越低的温度下，越来越多的液氦变成超流体。超流体氦可以做一些看似不可能的事情，比如爬上容器壁或从普通液氦无法通过的细小孔隙中泄漏出来。目前，超流体氦正在展示量子物理效应，这对物理学家来说尤其诱人。现在，在一项新研究中，一个国际物理学家团队拍摄了超流体氦微小液滴的图像，发现即使是非常少量的超流体氦也会表现出异常行为。

事情开始变得有些不那么实际，而且更加奇怪。

首先，研究小组在真空中发射纳米级超流氦液滴。同时，他们将自由电子激光对准真空，以便激光拦截液滴并在液滴旋转经过时拍摄液滴的图像。这些图像显示，每个液滴都包含 100 多个量子涡旋 - 微小的漩涡，以 3D 阵列填充液滴。涡旋有助于维持液滴的结构，因此即使它们的旋转速度会导致正常液滴飞散，它们仍保持稳定的单个液滴。尽管如此，液滴的高旋转速度确实使许多液滴呈现出蛋形，而不是球形。百分之一的液滴甚至呈现出奇怪的轮形。

不要指望这样的研究能立即产生像 MRI 这样的实用成果。相反，超流氦研究通常旨在成为量子力学的窗口，因为超流体中的所有原子都处于相同的量子态。这意味着它们会产生更大的、由量子力学驱动的效应，否则科学家可能无法看到。

反过来，量子力学偶尔也会得到实际应用。这种物理学帮助科学家研究出激光、晶体管和超导体。事实上，“超流体”这个名字就来自“超导体”这个词。当时的想法是，超流体氦的导热性非常好，就像超导体的导电流性一样。

超流氦研究小组上周在《科学》杂志上发表了其研究成果。