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原標(biāo)題:西班牙科學(xué)家創(chuàng)造出宇宙中最稀的液體 比水稀1億倍
量子液體 西班牙光子科學(xué)研究所 ( ICFO )的研究人員使用超低溫原子制造出一種量子液體,這種物質(zhì)比水稀釋一億倍,比空氣密度低一百萬倍。ICFO科學(xué)家通過將鉀原子的氣體冷卻到零下273.15攝氏度的溫度來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。 這為量子力學(xué)上的的“ 真空 ”定義增加了新的含義。真空并不是真的“空虛”,或者是本身具有惰性,相反,它永遠(yuǎn)受到量子能量的影響。根據(jù)海森堡的不確定性原理 ,占據(jù)整個(gè)宇宙的這種真空量子能量在其平均值附近不斷波動(dòng)。這些“量子漲落”導(dǎo)致虛擬粒子 - 反粒子對(duì)的自然出現(xiàn),然后立即相互湮滅。
玻色 - 愛因斯坦凝聚 在極端溫度下,原子開始像波浪一樣表現(xiàn)(玻色 - 愛因斯坦凝聚),并開始服從量子物理定律,同時(shí)仍然展示其氣體屬性,即如果沒有容器容納它們時(shí),會(huì)出現(xiàn)膨脹的在屬性。 當(dāng)兩個(gè)彼此吸引的玻色 - 愛因斯坦凝聚體在接近絕對(duì)零度的溫度下混合時(shí),它們傾向于聚集在一起形成超薄液滴。 這些量子液滴的原子相距甚遠(yuǎn),以至于液體本身被充分稀釋,一勺這樣的量子液滴足以填滿整個(gè)奧運(yùn)游泳池的面積! 量子力學(xué)系統(tǒng)中,一個(gè)粒子的位置和它的動(dòng)量不可被同時(shí)確定 海森堡不確定性原理又被稱為海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理。是指在一個(gè)量子力學(xué)系統(tǒng)中,一個(gè)粒子的位置和它的動(dòng)量不可被同時(shí)確定。粒子的位置與動(dòng)量不可同時(shí)被確定,一個(gè)微觀粒子的某些物理量,不可能同時(shí)具有確定的數(shù)值,其中一個(gè)量越確定,另一個(gè)量的不確定程度就越大。類似的不確定性關(guān)系式也存在于能量和時(shí)間、角動(dòng)量和角度等物理量之間。 該研究的主要作者, ICFO的Cesar Cabrera說: “在許多方面,我們的鉀液滴與水的非常相似,無論我們放在哪里,它們都有自己的大小和形狀,但是它們更冷,他們的屬性是量子的?!?/p> 沒有容器,液體和氣體就會(huì)溢出。 然而,這些量子液滴不會(huì)崩潰,而是由于“量子漲落”效應(yīng)而保持其形式。 但是,為了保持穩(wěn)定,這些液滴必須具有一定的原子序數(shù)。 低于這個(gè)數(shù)值時(shí),由于量子壓力(粒子的永久運(yùn)動(dòng)),它們會(huì)蒸發(fā)并從液體轉(zhuǎn)變成膨脹氣體。 最新一期《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)表了這項(xiàng)研究報(bào)告。 |
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