物理学家第一次记录了声波在完美的流体中传播的过程，该流体具有量子力学定律所允许的最低粘度，即流体共振频率的上升倾斜。

这项研究可以帮助我们了解宇宙中一些最极端的情况——超密度中子星的内部，以及在大爆炸后不久充满宇宙的夸克胶子等离子体“汤”。

麻省理工学院的物理学家Martin Zwierlein说:“听中子星的声音是相当困难的。”

“但现在你可以在实验室里用原子模拟它，摇晃那道原子汤，198彩票平台开了几年，198彩带玩团队如何登陆，听听它的声音，就知道中子星会发出什么样的声音。”(你可以在这里听录音。)

流体包含一系列的物质状态。大多数人可能认为它们是液体，但流体是任何不可压缩的物质，并符合其容器的形状:气体和等离子体也是流体。

这三种流体状态——液体、气体和等离子体——在流体的各层之间产生内摩擦，从而产生粘性或厚度。例如，198彩票是那个集团旗下的子品牌，听198彩票总代说198彩平台好像是合乐的姐妹网站，蜂蜜是高度粘稠的。水的粘性较小。在过冷的液氦中，一小部分液体变成了零粘度的超流体。但它并不一定是完美的流体。

氦-3是一种费米气体，所以有人可能认为这与我们现在的情况很接近。但事实证明，氦-3非常粘稠，即使它变成了超流体。氦-3实际上是一个弱相互作用的费米系统，它显示出非常大的粘度——即使它变成了超流体，”Zwierlein告诉《科学警报》。

“超流体氦-3的粘度是量子极限的一千倍!”

根据量子力学，完美的流体具有尽可能低的摩擦和粘度，这可以用基于构成它的平均费米子粒子的质量和一个被称为普朗克常数的物理基本常数的方程来描述。

而且，由于流体的粘度可以通过声音在流体中扩散的方式来测量——这种特性被称为声音扩散——一个研究小组设计了一个实验，让声波在由费米子粒子组成的流体中传播，以确定流体的粘度。

费米子是一类粒子，它包括原子的基本组成部分，如电子和夸克，也包括由费米子组成的粒子，如由三个夸克组成的中子和质子。

费米子受到量子力学泡利不相容原理的约束，该原理指出，在一个系统(比如一个原子)中，没有两个这样的粒子可以占据相同的量子态。这意味着它们不能彼此占据相同的空间。

将一堆费米子(比如200万个锂-6原子)冷却到绝对零度以上，然后将它们挤进一个激光器的笼子里，它们的量子模糊会让它们以几乎没有摩擦的波的形式相互碰撞——完美的流体。

这个实验必须被设计成最大限度地增加费米子之间的碰撞次数，并且对激光进行调谐，以便费米子进入边界后会反弹回气体中。这种气体的温度保持在50到500纳克尔温(-273.15摄氏度或-459.67摄氏度)之间。

Zwierlein说:“我们必须制造出密度均匀的液体，只有这样我们才能轻敲一边，倾听另一边，并从中学习。”“实际上，我们很难做到用这种看似自然的方式来使用声音。”

为了“轻击”容器的一侧，该团队改变了圆柱形容器一端的光强度。根据强度的不同，198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o，真的是很人性化，其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内，198彩有时是因为网络不稳定的原因才延迟到账的。，它通过气体传送出类似不同类型的声波的振动，研究小组通过数千张图像记录了这一点——有点像超声波技术。

这使得他们能够在流体的密度中发现类似于声波的波纹。特别地，他们正在寻找声波共振——当声波的频率与介质的自然振动频率相匹配时所产生的声波的放大。

“共振的质量告诉我流体的粘性，或者声音的扩散率，”Zwierlein说。“如果一种液体粘性很低，它就能产生非常强烈的声波，而且声音很大，只要频率合适。如果它是一种粘性很强的流体，那么它就没有任何好的共振。”

研究人员在它们的气体中发现了非常清晰的共振，特别是在低频时。根据这些数据，他们计算出了流体的声音扩散。这个数值可以从费米粒子质量和普朗克常数中得到——这表明锂-6气体确实是一种完美的流体。

这有一些很有趣的暗示。尽管旋转中子星的内部温度和密度要高很多个数量级，但也被认为是完美的流体。它们也有许多振动模式，声波在其中通过恒星传播。

我们可以利用液体，比如团队的锂-6气体，来了解中子星的扩散率，进而更好地了解它们的内部结构，以及中子星合并时产生的引力波信号。

它还可以帮助科学家更好地理解超导性，即电子可以在材料中自由流动。

Zwierlein说:“这项工作直接与材料的电阻有关。”“通过计算气体的最低阻力是多少，我们知道了电子在材料中会发生什么，以及如何让电子以完美的方式流动。”这是令人兴奋的。”

这项研究发表在《科学》杂志上。