原标题:西班牙科学家创造出宇宙中最稀的液体 比水稀1亿倍 量子液体 西班牙光子科学研究所 ( ICFO )的研究人员使用超低温原子制造出一种量子液体,这种物质比水稀释一亿倍,比空气密度低一百万倍。ICFO科学家通过将钾原子的气体冷却到零下273.15摄氏度的温度来实现这一点。 这为量子力学上的的“ 真空 ”定义增加了新的含义。真空并不是真的“空虚”,或者是本身具有惰性,相反,它永远受到量子能量的影响。根据海森堡的不确定性原理 ,占据整个宇宙的这种真空量子能量在其平均值附近不断波动。这些“量子涨落”导致虚拟粒子 - 反粒子对的自然出现,然后立即相互湮灭。 玻色 - 爱因斯坦凝聚 在极端温度下,原子开始像波浪一样表现(玻色 - 爱因斯坦凝聚),并开始服从量子物理定律,同时仍然展示其气体属性,即如果没有容器容纳它们时,会出现膨胀的在属性。 当两个彼此吸引的玻色 - 爱因斯坦凝聚体在接近绝对零度的温度下混合时,它们倾向于聚集在一起形成超薄液滴。 这些量子液滴的原子相距甚远,以至于液体本身被充分稀释,一勺这样的量子液滴足以填满整个奥运游泳池的面积! 量子力学系统中,一个粒子的位置和它的动量不可被同时确定 海森堡不确定性原理又被称为海森堡测不准原理。是指在一个量子力学系统中,一个粒子的位置和它的动量不可被同时确定。粒子的位置与动量不可同时被确定,一个微观粒子的某些物理量,不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。 该研究的主要作者, ICFO的Cesar Cabrera说: “在许多方面,我们的钾液滴与水的非常相似,无论我们放在哪里,它们都有自己的大小和形状,但是它们更冷,他们的属性是量子的。“ 没有容器,液体和气体就会溢出。 然而,这些量子液滴不会崩溃,而是由于“量子涨落”效应而保持其形式。 但是,为了保持稳定,这些液滴必须具有一定的原子序数。 低于这个数值时,由于量子压力(粒子的永久运动),它们会蒸发并从液体转变成膨胀气体。 最新一期《科学》(Science)杂志发表了这项研究报告。 |
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