часток - квантів цього поля.
надплинності
Надтекучість - термодинамічна фаза квантової рідини, при якому вона протікає через вузькі щілини і капіляри без тертя. До недавнього часу надтекучість була відома тільки у рідкого гелію, проте в останні роки надтекучість була виявлена ​​і в інших системах: в розріджених атомних бозе-конденсатах, твердому гелії. Надтекучість пояснюється наступним чином. Оскільки атоми гелію є бозона, квантова механіка допускає знаходження в одному стані довільного числа частинок. Поблизу абсолютного нуля температур, всі атоми гелію опиняються в найнижчому енергетичному стані. Оскільки енергія станів дискретна, то атом не може отримати будь-яку енергію, а тільки таку, яка дорівнює енергетичного зазору між сусідніми рівнями енергії. Але при низькій температурі енергія зіткнень може виявитися менше цієї величини, в внаслідок чого розсіювання енергії попросту не відбуватиметься. Рідина буде текти без тертя.
У рамках дворідинної моделі, гелій-II являє собою суміш двох взаємопроникних рідин: надплинною і нормальної компонент. Надтекуча компонента являє собою власне рідкий гелій, що знаходиться в квантово-корелювати стані, аналогічним Станом бозе-конденсату (проте, на відміну від конденсату розріджених парів атомів, гелій знаходиться в режимі сильного зв'язку). Ця компонента рухається без тертя, володіє нульовою температурою і не бере участі в перенесенні енергії у формі теплоти. Нормальна компонента являє собою газ квазічастинок двох типів: фононів і ротонов, тобто елементарних збуджень квантовокоррелірованной рідини; вона рухається з тертям і бере участь в перенесенні енергії.
При нульовій температурі в гелії відсутня вільна енергія, яку можна було б витратити на народження квазічастинок, і тому гелій знаходиться повністю в сверхтекучем стані. При підвищенні температури щільність газу квазічастинок (насамперед, фононів) зростає, і частка надплинної компоненти падає. Поблизу температури лямбда-точки концентрація квазічастинок стає настільки велика, що вони утворюють вже не газ, а рідина квазічастинок, і нарешті при перевищенні температури лямбда-точки макроскопічна квантова когерентність втрачається, і надтекуча компонента пропадає зовсім. Відносна частка нормальної компоненти показана на Рис.1. p> При протіканні гелію крізь щілини з малої швидкістю, надтекуча компонента, за визначенням, обтікає всі перешкоди без втрати імпульсу, тобто без тертя. Тертя могло б виникнути, якби небудь виступ щілини породжував би квазічастинки, що забирають у різні сторони імпульс рідини. Однак таке явище при малих швидкостях течії енергетично невигідно, і тільки при перевищенні критичної швидкості течії починають генеруватися ротони.
Ця модель, по-перше, добре пояснює різноманітні термомеханічні, светомеханіческіе тощо явища, спостерігаються в гелії-II, в друге міцно базується на квантовій механіці.
надпровідності
Властивість надпро...
