物质的状态（3）低温物质：超导、超流体、玻色-爱因斯坦凝聚态

今天介绍的物质状态都是在超低温的情况下的物质特性。超低温一般指接近绝对零度（-273摄氏度）。

(1) 超导体(Superconductivity)

因为超导体拥有零电阻的物质，所以可以有完美的导电性。当它处在外加磁场中，会对磁场产生微弱的排斥力，这种现象称为迈斯纳效应或者完美的抗磁性。超导磁铁在核磁共振成像机中用作电磁铁。

超导现象是在1911年发现，在往后的时间，了解到部分金属和合金在绝对温达到30度之下拥有这种特性。

直到1986年，在一些陶瓷的氧化物中发现一种名为高温超导电性的特质，而这种物态出现的温度已提高到绝对温度164度。

(2) 超流体(Superfluid)

当接近绝对零度时，部分液体会转变成另一种名为超流体的液体状态，它的特点是黏度值（viscosity）是零，就是指拥有无限的流动性。

科学家在1937年发现，将氦冷却到低于lambda温度（2.17K）便形成超流体。此时，氦气可以在容器中不断流动，并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动，在短时间之后，两个容器的水平将会是一致。而大容器的内壁将会被Rollin膜所覆盖，如果容器的不是密封的，液体便会流出来。超流体拥有无限大的热传导率，所以在超流体中不能形成温度梯度。这些特性可以用氦-4在超流体状态中转变成玻色-爱因斯坦凝聚态。最近，费米凝聚态的超流体可以由氦的同位素氦-3或者锂的同位素锂-6在更低温的状态下转变而成。

(3)玻色-爱因斯坦凝聚态（Bose–Einstein condensate）

它是由阿尔伯特·爱因斯坦和萨特延德拉·纳特·玻色在1924年预测出来，亦被称为第五种物质状态。多年来，玻色-爱因斯坦凝聚态在气体状态下都是一个理论上的预测而已。最后，由沃尔夫冈·克特勒、埃里克·康奈尔及卡尔·威曼所领导的团队，在1995年首先透过实验制造出玻色-爱因斯坦凝聚。玻色-爱因斯坦凝聚态比固态时温度更低。当原子有非常接近或者一致的量子等级和温度非常接近绝对零度 0 K（ 273.15 C； 459.67 F）时便会出现玻色-爱因斯坦凝聚态。

• 能量比较高的时候是– （气态）
• 能量降低– （液态）
• 能量继续降低– （固态）
• 降低到一定程度– 分子之间形成我中有你你中有我的状态 – （玻色-爱因斯坦凝聚态）

(4)里德伯分子(Rydberg molecule)

里德伯态(Rydberg modecules)属于强力的非理想等离子的其中一种稳定状态。当电子处于很高的激发态后冷凝而形成。当到达某个温度时，这些原子会变成离子和电子。在2009年4月的科学杂志《自然》中报导，斯图加特大学的研究员成功由一粒里德伯原子和一粒基态原子中创造出里德伯分子（实验中利用极冷的铷原子）。并由此证实了科罗拉多大学- 博尔德校区的物理学家克里斯格林（Chris Greene）的假设，他认为这一种物质状态是真正存在的。

美国和奥地利的物理学家使用激光引导（coaxed ）超冷锶原子（strontium atoms）进入复杂的结构（complex structures），这与自然界中以前所见的任何事物都不一样（unlike any previously seen in nature）。赖斯（Rice）大学的物理学家汤姆·基利安（Tom Killian）说：“令我们惊讶的是，我们发现了一种原子组装的新方法。” “它表明了物理和化学定律的丰富程度。” 基利安是《物理评论快报》（ Physical Review Letters）上一篇新论文的核心科学家，该论文总结了该小组的实验发现。基利安与赖斯量子材料中心的实验物理学家以及哈佛大学和维也纳科技大学的理论物理学家合作进行了为期两年的项目，该项目利用锶原子制造了“里德伯极化子”（Rydberg polarons），该锶原子的温度至少比深空要低100万倍。

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