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第261章 共同相位

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对你们有什麽意义?这个计划,为什麽一定要让人做到这种同步?」

波尔思考了片刻,忽然问道:

「你还记得我跟你说过的,『色』和『空』的相变吗?」

「什麽?」余弦怔了怔,他一时没能跟上这个话题的变化。

波尔摇了摇头,又继续问道:

「氦-4的超流,你应该学过吧?」

余弦努力让自己跟着波尔的思路,回答道:

「是凝聚态物理的,那个氦-4超流吗?」

「嗯,当温度降到一定程度以後,液氦就会出现宏观尺度的量子相干。」波尔点点头,继续道:

「这时候,你就不能只把它,把这个液氦,理解成一大堆彼此独立的原子了。描述它的集体响应,需要引入一个共同的相位。余弦,你理解我的意思吗?」

余弦愣了片刻,回忆着课上的内容,氦-4的超流是一种很诡异的液体。比如你把一杯水放在杯子里,水分子的黏滞阻力很大,就算杯子上有非常细的毛细孔,水受到阻力和摩擦,也很难流出去。

但当氦-4在低温中,变成超流氦之後,一些普通液体几乎过不去的毛细裂缝,超流氦却可以很轻松地钻过去,如同鬼魅一般。

在普通液体里,如果你加热一个地方,热量通常会像墨水在水里慢慢散开一样,一点一点地传导到周围的其他位置。

但在超流氦里,温度和热量的变化却可以形成一种波,波在液体中传播,温度就好像是声波一样在振动,这种特殊的温度波在物理上叫做「第二声」。

这是因为,氦4是一种玻色子,而玻色子允许很多粒子处在同一种量子状态。

它不像是质子、中子、电子、夸克这些费米子,需要受到泡利不相容原理的限制。

由於这种限制,费米子不能大量挤进完全相同的量子状态里,普通的物质也因此才会有体积,不会坍缩,能够形成稳定的结构。

因为氦-4是玻色子,温度降得足够低以後,大量氦4的量子波函数发生重叠,就会形成统一的宏观量子相位,德布罗意波就彼此重叠了。

因此大量氦-4原子就会表现得越来越像一个「整体」,可以扎堆存在了。

如果比喻来说,普通液体就像一群人在拥挤的车站里走路,每个人都在乱走,互相碰撞推挤。

而超流氦更像是一大群人突然听到了同一个节拍,开始整齐划一地向同一个方向前进。

普通液


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