Suprafluidisuudella

Suprafluidisuus on aineen tila, jossa aine virtaa ilman minkäänlaista viskositeettia. Tämä tarkoittaa, että suprafluidi voi virrata äärettömän pitkään ilman, että se hidastuu. Suprafluidisuus on erittäin alhaisissa lämpötiloissa esiintyvä ilmiö, joka on havaittu muun muassa helium-4:llä ja helium-3:lla.

Kun aine muuttuu suprafluidiksi, se menettää kaiken sisäisen kitkansa. Tämä mahdollistaa sen, että suprafluidi voi kiivetä astian seinämiä pitkin ja valua sen reunojen yli, ilmiö joka tunnetaan nimellä "fontaaniefekti". Suprafluidit pystyvät myös johtamaan lämpöä täydellisesti, mikä tarkoittaa, ettei niiden sisällä ole lämpötilaeroja.

Suprafluidisuuden teoreettinen selitys perustuu kvanttimekaniikkaan. Alhaisissa lämpötiloissa hiukkaset alkavat käyttäytyä kuin yksi suuri aaltofunktio, jolloin niiden yksittäiset liikkeet eivät enää vaikuta nesteen kokonaisvirtaan. Tätä kutsutaan Bose-Einstein-kondensaatioksi, joka on suprafluidisuuden edellytys.

Suprafluidisuutta tutkitaan monilla fysiikan aloilla, kuten suprajohtavuuden ymmärtämisessä ja kosmologiassa. Sen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä kiinnostavan tutkimuskohteen ja avaavat ovia uusiin teknologisiin sovelluksiin, vaikka käytännön sovellukset ovat vielä rajallisia sen vaatimien erittäin matalien lämpötilojen vuoksi. Suprafluidisuuden ilmeneminen on keskeinen osoitus kvanttimekaanisten ilmiöiden makroskooppisesta käyttäytymisestä.