确实很奇怪,但新的模拟表明存在在另一个宇宙中,它模仿了一种奇怪的液体的行为,这种液体会爬上墙壁并向上流动。
这个“超流体黑洞”是物理学家对理论黑洞进行建模的结果,当它进入超流体状态时,其行为在数学上与液氦相同,他们说这太奇怪了,我们的整个宇宙可能都无法支持它。
“可以想象,这些条件在我们的宇宙中可以得到满足,但事实可能并非如此,”来自加拿大滑铁卢大学的团队成员之一罗伯特·曼 (Robert Mann) 说道。告诉新科学家。
如果你不熟悉这种疯狂超流体,别担心,物理学家自己也勉强能做到这一点。
超流体是一种极其罕见的物质,粘度为零,这意味着它可以在不损失任何动能的情况下流动。
仅此属性就被认为是量子力学的奇怪结果,导致各种令人惊奇的行为,例如克服重力“向上”流动的能力,或融入仅分子宽度的空间的能力。
这就是为什么科学家特别喜欢超流体——它们可以毫无阻力地导电。
正如 JR Minkel 所写科学美国人几十年来,我们已经知道,如果将液氦冷却到其沸点 –269°C (–452°F) 以下几度,它就会转变为超流态。
“它将突然能够做其他液体做不到的事情,比如滴过分子薄的裂缝,爬上盘子的侧面,并在容器旋转时保持静止,”明克尔说。
它甚至与在移动的容器中保持静止相反——如果你让它在静止的容器中旋转,它会永远保持这种状态。
加拿大阿尔伯塔大学的物理学家约翰·比米什 (John Beamish) 表示:“如果你放下一个杯子,里面的液体在周围循环,10 分钟后你再回来,它当然就停止移动了。”告诉明克尔。
“但如果你在低温下用氦气做到这一点,并在一百万年后回来,它仍然会移动。”
超流体在自然界中很难识别,但我们确实知道,当两种氦同位素(氦 3 和氦 4)冷却至液态时,超流体就会出现。低温,物理学家认为它们可能存在于天体物理学、高能物理学和量子引力理论的其他领域。
现在,曼恩和他的团队在模拟一种特定类型的黑洞(称为反德西特黑洞)时,在以下条件下观察到了同样的行为:洛夫洛克引力。
这种状态也称为洛夫洛克引力理论,是爱因斯坦引力理论的假设概括。,因此在三维和四维中,它与爱因斯坦的理论一致,但在更高的维度上 - 例如第五、第六和第七维度- 物理定律不同。
这种状态在我们自己的宇宙中还没有出现过,但物理学家认为它可以支配其他宇宙中的物理定律,奇怪的是,当你将一个模型黑洞放在具有洛夫洛克引力的宇宙中时,你会得到数学等价物的超流体。
“这些模型黑洞很奇特,存在于更高维的时空中,其属性与我们的时空非常不同,”利亚·克兰 (Leah Crane) 解释说新科学家。
“考虑到重力与物质相互作用的某些条件,向超流动性的转变可能会发生在更广泛的黑洞中,但可能不会发生在我们宇宙中的黑洞中。”
那么为什么它很重要呢?不幸的是,这项研究并不能帮助我们在现实生活中找到超流体黑洞,因为我们甚至不确定其他宇宙甚至存在,更不用说它们是否包含比我们现有的更奇异的黑洞了。
但这一发现确实为物理学家提供了一个独特的机会来探索超流体的特性,而无需在液氦样品中产生超流体,这可能会带来操纵超流体的新方法零电阻能量。
该模拟也以相反的方式进行——它首次允许科学家使用超流体来弄清楚我们宇宙中的黑洞在某些条件下可能如何表现。
马萨诸塞大学阿默斯特分校的物理学家 Jennie Traschen 并未参与这项研究,告诉克兰”,“这可以告诉我们一些关于超流体的信息,这是我们无法通过其他方法计算的,所以这是令人兴奋的一部分。”
我们非常喜欢宇宙中两种最奇异的现象如此完美地结合在一起,这样我们就可以更好地了解这两种现象。
谢谢你,奇怪的物理学。
现在让我们大家欣赏一下这种氦超流体从玻璃中泄漏出来从容器中爬出:
该研究发表于物理评论快报。