Superneste (superfluid)

Seuraa 
Viestejä593
Liittynyt24.5.2005

Supernesteellä (superfluid) ei ole lainkaan kitkaa, viskositeettiä, sen entropia on nolla! Supernesteellä ei ole lainkaan lämpöenergiaa. Supernesteen "normaalilla" osalla nämä kuitenkin ovat. Superneste on siis "kvanttiesiintymä" sillä yksittäisellä nesteellä on kaksi yhtäaikaista olomuotoa.

Supernesteen "superosan" molekyylien liike on siis lakannut lämmön vaikutuksesta täysin. Lämpötilaa ei pystytä mittaamaan mitenkään, sillä sitä ei enää ole.

Onko supernesteen "lämpökuolleen" osan gravitionaalisia ominaisuuksia tutkittu? Pysyykö sen massa muuttumattomana ja aiheuttaako myös lämpökuollut osa gravitaatiokentän?

Onko asiaa tutkittu?

Aiheesta löytyy Youtubesta Alfred Leitnerin vuonna 1963 pitämä esitelmä, tässä "visuaalisin" osa 3/5

Kommentit (4)

Vierailija
Pride
Supernesteellä (superfluid) ei ole lainkaan kitkaa, viskositeettiä, sen entropia on nolla! Supernesteellä ei ole lainkaan lämpöenergiaa.



Nuo koskevat täydellistä supranestettä, jota tietysti esiintyy ainoastaan nollassa kelvinissä. Lämpötiloissa 0

Pride
Superneste on siis "kvanttiesiintymä" sillä yksittäisellä nesteellä on kaksi yhtäaikaista olomuotoa.



Oikeastaan supraneste on kvanttineste, koska sen käyttäytymiseen vaikuttaa voimakkaasti kvanttistatistiikka. Onhan esimerkiksi vedelläkin kolmoispisteessä kolme samanaikaista olomuotoa.

Pride
Supernesteen "superosan" molekyylien liike on siis lakannut lämmön vaikutuksesta täysin.



Kyllä, mutta itse supraosan atomit (ainut havaittu supraneste on helium, joka ei muodosta molekyylejä) saattaa olla liikkeessä melko suurellakin nopeudella. Ferminesteenä helium-3:n fermipinnalla olevilla atomeilla on absoluuttisessa nollassakin ferminopeus. Toisaalta molempiin helium-nesteisiin voidaan luoda kvantittuneita vortekseja, jolloin myös bosonineste He-4:n atomeilla on "nopeutta". Lisäksi helium-atomeilla on nollapiste-energiaa 0 K lämpötilassakin.

Pride
Lämpötilaa ei pystytä mittaamaan mitenkään, sillä sitä ei enää ole.



Kyllä supranesteen lämpötila voidaan mitata. Täydellinen supraneste esiintyy vain nollassa kelvinissä. Ei ole mielekästä määritellä erikseen supraosan lämpötila nollaksi kelviniksi, vaikka se tietyssä mielessä onkin totta. Supraosaa on mahdotonta erottaa normaaliosasta.

Pride
Onko supernesteen "lämpökuolleen" osan gravitionaalisia ominaisuuksia tutkittu? Pysyykö sen massa muuttumattomana ja aiheuttaako myös lämpökuollut osa gravitaatiokentän?

Onko asiaa tutkittu?

Tuskin on tutkittu. Gravitaatiovuorovaikutukselle ei tapahdu mitään supranestetransitiossa. Kyseessä on vain kvanttistatistiikan aiheuttama ilmiö.

Vierailija
4smith4
Onko tuommoinen tilanne edes mahdollinen? Eikös tilavuus ole 0 jos lämpötila on 0 Kelviniä?

Ei ole. Esim kiinteillä aineilla (ja mitä muita olomuotoja nyt 0K:ssa voisi ollakaan?) hilarakenne säilyy. Hilan atomit vain eivät lämpövärähtele.

Vierailija
4smith4
Onko tuommoinen tilanne edes mahdollinen? Eikös tilavuus ole 0 jos lämpötila on 0 Kelviniä?



Ideaalikaasuilla tilanne on tuo. Harva aine on ideaalikaasua lämpötilassa 0 K.

Kale
Esim kiinteillä aineilla (ja mitä muita olomuotoja nyt 0K:ssa voisi ollakaan?) hilarakenne säilyy.

Helium on nesteenä absoluuttisessa nollapisteessä, kunhan paine on tarpeeksi alhainen (< 25 bar 4He ja < 34 bar 3He).

Uusimmat

Suosituimmat