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在之前研究了以下现象之后两个声波在量子液体中,科学家们现在观察到声音在量子气体中以两种不同的速度移动。
如果你以某种方式沉浸在用于这项研究的三维气体中,你会听到每个声音两次:每个声音由以两种不同速度移动的两种不同声波携带。
这是该领域的一个重要发展超流动性? 无粘性的流体,可以在不损失任何能量的情况下流动。
值得注意的是,在气体中观察到的密度和速度行为与由Landau 的二流体模型是 20 世纪 40 年代针对超流氦提出的理论。 在很大程度上,当涉及到量子气体设置时,似乎也适用相同的规则。
研究人员在他们的论文中写道:“这些观察结果证明了高度可压缩气体的双流体理论的所有关键特征。”发表论文。
我们会说不要在家尝试这个,但我们怀疑你是否能够做到:在这个实验中,科学家将钾原子气体冷却到绝对零以上不到百万分之一度,将原子捕获在真空中室。
这部分形成了所谓的玻色-爱因斯坦凝聚,其中能量非常少,原子几乎不移动或相互作用。 然后人为地增加相互作用,使气体变得流体动力学? 换句话说,它更像是一种液体。
但作为玻色-爱因斯坦凝聚仍然保持高压缩性? 和空气一样吗? 它仍然是气体。 该装置不是将两种性质略有不同的液体,而是将冷凝气体和非冷凝气体合二为一,能够传输两种声速。
“我们在 3D 超冷玻色气体中观察到第一声和第二声,该气体的相互作用足够强烈,足以产生流体动力学,但仍然具有高度可压缩性,”写给研究人员。
“我们发现朗道的双流体理论捕获了该系统的所有基本特征,分别具有第一和第二声音模式,主要特征是正常和超流体成分的振荡。”
当液体和气体开始表现出量子力学特性时,它们就会变得量子化? 与支配宇宙经典物理学的定律相比,它们开始遵守一组不同的定律。
在这种情况下,气体的量子性质解释了这对声音? 一个是典型的压缩粒子波,另一个是像粒子一样起作用的热波动。
所有这些都融入了我们的量子流体动力学知识,本质上是对这种量子态液体的研究。
量子领域是一个很难理解的领域,这样的见解将对未来的研究和观察有用。
通常情况下,这首先值得注意? 第一次证明声音在量子气体中以两种不同的速度移动? 将成为未来几年其他类型研究和实验的跳板。
“对微观和流体动力学特性的实验为进一步研究玻色流体提供了绝佳的机会。特别是,探索更低的温度将是很有趣的,”写给研究人员。
该研究发表于物理评论快报。