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薛定谔的钾?科学家发现既是固体又是液体的物质!

 徐德文科学频道 2020-02-14

在量子力学里,薛定谔的猫不幸钻进了一个盒子,里面放着毒气瓶和不知道什么时候会衰变的粒子——粒子衰变,毒气瓶被打破,猫死;粒子没衰变,毒气瓶安然无恙,猫活。但在外面的我们看来,我们根本不知道猫究竟是死是活,因此猫处于一种既死又活的叠加态里。

薛定谔的这只宠物困扰了科学家们几十年,甚至将宇宙都分裂成无数的平行世界,人们依然众说纷说,无法达成一致意见,以至于彻底改变了我们的宇宙观。世界并不是所我们看到的那样,有板有眼,而是以一种不确定的概率幅存在,必须有我们人类意识的参与,世界才真正存在。

好吧,越说越玄了,今天刚刚传来的消息说,爱丁堡大学物理与天文学院安德烈亚斯·赫尔曼博士领导的最新研究,发现了一种独特的物质状态——薛定谔的钾,它在一定的条件下,既是固体,也是液体,而且这样的元素可能多达60多种。

我们所知的物质,通常处于三种状态之一,要么是固态,要么是液态,要么是气态,同时处于固态和液态究竟是怎么回事呢?

研究人员将钾放入一种高温高压的极端环境中,通过计算机模拟对此进行了研究,结果表明,在大约20000到40000个大气压力,400到800开尔文之间,大多数钾原子形成了固体的晶格结构,但是也有一些原子呈液体形状排列,导致在同一种物质中出现了“薛定谔的钾”,一种固态和液态叠加在一起的物质,科学家们将之命名为“链熔融相”(chain-melt phase)。这就相当于你拿着一块滴水的海绵,而海绵本身也是由水做成的,赫尔曼博士如此解释道。

在研究中科学家们还发现,只要条件合适,钠和铋等其它六十多种元素也可以进入这样的状态。

当然,由于在链状融化状态下,整个物质部分是固体,部分是液体,这与薛定谔的猫既死又活还有一定的区别。然而,科学家们已经对这种状态导致的各种应用充满期待,中国西安交通大学也参与了这项研究。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

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