Υπερρευστότητα
Η υπερρευστότητα είναι μια κατάσταση της ύλης όπου ένα υγρό μπορεί να συμπεριφέρεται πολύ περίεργα.
Μερικά από τα πράγματα που μπορεί να κάνει ένα υπερρευστό είναι:
- Μπορεί να ρέει εξαιρετικά εύκολα. (Το πόσο εύκολα μπορεί να ρέει ένα υγρό ονομάζεται ιξώδες.) Στην πραγματικότητα, ρέει τόσο εύκολα που η τριβή δεν αλλάζει τον τρόπο ροής του- έχει μηδενικό ιξώδες. Εξαιτίας αυτού, μπορεί πραγματικά να ρέει από ένα δοχείο, όπως ένα μπολ, ακόμη και όταν το μπολ δεν είναι αναποδογυρισμένο, ώστε το υγρό να μπορεί να χυθεί έξω.
- Μένει ακίνητο όταν το δοχείο του περιστρέφεται, αντί να ξεκινά μια δίνη όπως όταν αδειάζει ένας νεροχύτης γεμάτος νερό. Ωστόσο, σχηματίζεται μια δίνη αν το δοχείο περιστρέφεται με μια ορισμένη ταχύτητα και πάνω από αυτήν.
Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν υπερρευστά μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, τα υπερρευστά έχουν αρκετές χρήσεις στην επιστήμη σήμερα, όπως:
- Υπερρευστό ήλιο στους -271,4 βαθμούς Κελσίου [-456,2 βαθμούς Φαρενάιτ] χρησιμοποιήθηκε σε έναν ειδικό δορυφόρο το 1983 για να ληφθούν πληροφορίες για τα υπέρυθρα κύματα στο διάστημα.
- Τα υπερρευστά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε γυροσκόπια, για να βοηθήσουν τις μηχανές να προβλέψουν πληροφορίες σχετικά με τις κινήσεις της βαρύτητας που δεν μπορούν να ληφθούν μόνο με τα συνήθη όργανα.
- Ένα είδος υπερρευστού χρησιμοποιήθηκε για να παγιδεύσει και να επιβραδύνει μια δέσμη φωτός από την κανονική της ταχύτητα των 670.600.000 mph (1.079.000.000.000 km/h) σε μόλις 38,03 mph (62,2 km/h) Αυτό σημαίνει ότι η δέσμη φωτός κινούνταν με το 0,00000567104% της ταχύτητάς της στο κενό, ή 17 εκατομμύρια φορές πιο αργά.
Υπάρχει επίσης μια άλλη κατάσταση της ύλης που ονομάζεται υπερστερεά, αν και ο τρόπος σχηματισμού τους είναι πιο περίπλοκος.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η υπερρευστότητα;
A: Υπερρευστότητα είναι μια κατάσταση της ύλης όπου το υγρό μπορεί να ρέει εξαιρετικά εύκολα με μηδενικό ιξώδες.
Ερ: Πώς συμπεριφέρεται η υπερρευστότητα σε ένα δοχείο;
A: Το υπερρευστό μπορεί να ρέει έξω από ένα δοχείο, ακόμη και όταν αυτό δεν είναι αναποδογυρισμένο. Όταν το δοχείο του περιστρέφεται, παραμένει ακίνητο αντί να ξεκινήσει μια δίνη, εκτός αν περιστρέφεται με και πάνω από μια ορισμένη ταχύτητα.
Ερ: Τι απαιτείται για τη δημιουργία υπερρευστών;
Α: Οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν υπερρευστά μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
Ερ: Ποιες είναι οι χρήσεις των υπερρευστών στην επιστήμη;
Α: Τα υπερρευστά έχουν διάφορες χρήσεις στην επιστήμη, μεταξύ άλλων χρησιμοποιούνται σε έναν ειδικό δορυφόρο για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τα υπέρυθρα κύματα στο διάστημα, χρησιμοποιούνται σε γυροσκόπια για να βοηθήσουν τις μηχανές να προβλέψουν πληροφορίες σχετικά με τις κινήσεις της βαρύτητας και χρησιμοποιούνται για να παγιδεύσουν και να επιβραδύνουν μια δέσμη φωτός.
Ερ: Τι είναι το υπερστερεό;
Α: Το υπερστερεό είναι μια άλλη κατάσταση της ύλης, αλλά ο τρόπος σχηματισμού του είναι πιο πολύπλοκος.
Ερ: Τι είναι το ιξώδες;
Α: Το ιξώδες μετρά πόσο εύκολα μπορεί να ρέει ένα υγρό. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο ανθεκτικό είναι το υγρό στη ροή.
Ερ: Μπορεί να εμφανιστεί υπερρευστότητα σε θερμοκρασία δωματίου;
Α: Όχι, προς το παρόν οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν υπερρευστά μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
