Элементарные частицы

Такой подход приводит к любопытным объяснениям различных странных эффектов, проявляющихся в
жидком гелии, например фонтанировании. Погрузим вертикально в жидкость трубку, закрытую снизу
упоминавшимся уже фильтром из тонкого спрессованного порошка и открытую сверху. Гелий частично
войдет в трубку. Будем медленно нагревать внутренность трубки. При этом сверхтекучая жидкость
превращается в нормальную, давление которой соответственно повышается. Однако, поскольку
нормальная, вязкая, жидкость выйти через фильтр не может, она поднимет общий уровень жидкости в
трубке, и тогда, согласно закону сообщающихся сосудов, в трубку через пробку снова потечет
сверхтекучая жидкость. Таким образом, наблюдается непрерывный приток жидкости в трубку, и в конце
концов она выбрасывается вверх в виде фонтана, отчего и произошло само название эффекта.
До сих пор мы считали, что имеем дело с гелием, состоящим из бозонов, т.е. с He4. Существует,
однако, изотоп гелия, He3, ядро которого содержит только один нейтрон и поэтому является фермионом.
Следовательно, и атом He3 тоже представляет собой фермион, что вносит глубокие изменения в свойства
жидкости при низкой температуре. Жидкий He3 не затвердевает по той же причине, что и He4. При
температурах в тысячные доли градуса Кельвина два атома He3 объединяются, образуя так называемую
«пару Купера», которая в некотором смысле играет ту же роль, что и атом He4; действительно, мы снова
имеем бозон, и снова наблюдаются сложные явления сверхтекучести, на которых мы не можем более
задерживаться. Физики считают, что в ядерном веществе нуклоны аналогичным образом собираются в
куперовские пары, что также приводит к явлениям сверхтекучести.

---

Другие статьи по теме:

- Эквивалентность массы и энергии
- Принцип эквивалентности
- О современной физике
- Галактики
- Развитие общей теории относительности

Это интересно:

Новости космоса: