重大突破!科学家近百年探索,首次直接观测到“第二声”

360影视 欧美动漫 2025-06-02 15:00 3

摘要:麻省理工学院的科学家最近干了件大事。他们用超低温的锂原子当"舞台",拍到了热量像声波一样传播的实拍画面。5月30日发布的实验视频里,装着蓝色液体的玻璃容器突然冒出串串气泡,就像烧水时壶底咕嘟咕嘟冒泡那样,但容器表面却平静得像面镜子。

在物理世界里,有个神秘的“第二声”现象,从1938年物理学家László Tisza提出理论后,近100年来,科学家们一直在努力,就为了能直接观测到它。

麻省理工学院的科学家最近干了件大事。他们用超低温的锂原子当"舞台",拍到了热量像声波一样传播的实拍画面。5月30日发布的实验视频里,装着蓝色液体的玻璃容器突然冒出串串气泡,就像烧水时壶底咕嘟咕嘟冒泡那样,但容器表面却平静得像面镜子。

这事得从冰箱说起。科学家把锂原子冻到比北极还冷100万倍的环境,原子们挤成黏稠的超流体。MIT团队发明的新相机能捕捉原子运动,发现热量在这团液体里不是慢慢扩散,而是像石子打水漂那样来回弹跳。物理学家弗莱彻打比方说:"就像你往浴缸一边倒热水,对面的水温计突然开始跳动,但水面还是平的。"

关键突破在于他们造出了"超低温显微镜"。团队负责人茨威利希教授说,过去科学家只能通过液体密度变化猜"第二声"的存在,现在能直接看到热浪在原子间奔袭。实验显示热量波以每秒半米的速度传播,相当于普通人快走的速度。

这项发现可能改变很多领域。超流体里的热波特性,能帮科学家研发零损耗的输电材料。就像家里电线发热变烫的问题,未来或许能用超流体技术解决。量子计算机研发人员也盯上了这个发现,超流体环境可能是存储量子信息的理想载体。

实验用了7个月调试设备。团队最难的一次,把价值百万美元的探测器搬到零下273度的实验室,结果因为温度变化导致设备故障。物理学家们裹着军大衣通宵抢修,最后发现是呼吸时的水汽冻住了零件。

普通人对超流体的认知可能来自科幻电影。其实这种物质在地球上只能存在几秒钟,但在宇宙中可能大量存在。NASA的探测器曾在土星环发现类似现象,可能正是超流体在极端低温下的表现。

这项研究花了MIT团队2300万美元。项目资金来自美国能源部,他们计划用三年时间验证超流体在能源传输中的应用。已经有企业找上门,想合作开发新型散热材料。

实验成功当天,团队在实验室煮了披萨庆祝。弗莱彻说:"我们证明了1938年的理论,但更激动的是看到了新世界的大门。"接下来他们要挑战更复杂的系统,比如加入杂质观察热波变化。

这个发现可能影响每个人的生活。如果超流体输电技术成熟,家里电器可能再也不会因为电线发烫引发火灾。量子计算机用超流体做内存,运算速度可能比现在快百万倍。

科学家提醒别期待立刻应用。茨威利希说:"就像1905年爱因斯坦提出相对论,当时没人想到会造出GPS。"这项成果至少需要20年转化,但已吸引全球26个实验室跟进研究。

实验数据公开后,中国科大团队当天就召开研讨会。他们计划用光晶格技术复现实验,中科院院士表示:"超流体研究是诺奖级课题,这次突破让人类离量子世界更近了一步。"

来源:小琴一点号

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