神了！科學家造出“負質(zhì)量”液體

華盛頓州立大學的物理學家創(chuàng)造出了一種帶有“負質(zhì)量”的液體，物如其名，被按壓時，它不會順之加速，而是朝著反方向加速。

該大學相關(guān)學科的助理教授麥克·弗比斯說：“這種現(xiàn)象很少能在實驗室條件下創(chuàng)造出來，它能用來探索一些更具挑戰(zhàn)性的與宇宙相關(guān)的觀點。”

這篇今天被發(fā)表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究，被分到了“編輯推薦”專欄。

假設物質(zhì)可以擁有負質(zhì)量，就等同于電荷可負可正。人們很少想到這個概念，并且我們每天看到的大千世界只是艾薩克·牛頓的運動第二定律的正質(zhì)量的概念（物體受到的外力等于物體質(zhì)量乘以物體的加速度，F(xiàn)=ma）。

換言之，如果你推一個物體，它會朝著你推的方向加速，質(zhì)量在力的方向產(chǎn)生加速度。

弗比斯說到：“那是我們習以為常的事，”暗示著奇跡即將出現(xiàn)，“但是如果它帶有負質(zhì)量，你推它，他會朝著你的方向加速。”

負質(zhì)量產(chǎn)生的條件

他和他的同事將銣原子冷卻到只比絕對零度（約等于攝氏溫標零下273.15攝氏度）高一點點來為負質(zhì)量創(chuàng)設條件，創(chuàng)造出了一種被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)的狀態(tài)。

在這種狀態(tài)下，根據(jù)薩特延德拉·納特·玻色以及阿爾伯特·愛因斯坦的猜測，微粒將運動緩慢并且會根據(jù)量子力學的規(guī)律運動，表現(xiàn)出波的性質(zhì)。

他們還會一致的同時移動，這被稱作超流體，這樣的流動不會損失能量。

科學家們用激光來減緩微粒，使它們冷卻，并且使帶有熱量、高能量的微粒像蒸汽一樣逃散，進一步冷卻材料。

激光將原子困住，就好像它們在一個不足一百微米的碗里。這個時候，銣超流體有著正常的質(zhì)量。將“碗”打破會使銣涌出，以銣為中心向四周擴散開來。

為了制造負質(zhì)量，研究員們應用了第二組鐳射，使原子們來回移動并且轉(zhuǎn)變它們旋轉(zhuǎn)的方式?，F(xiàn)在只要銣涌出的夠快，它就好像能表現(xiàn)出有著負質(zhì)量?！耙坏┠阃扑?，它朝著反方向加速，就好像銣撞到一面看不見的墻。”

避免潛在的缺陷

這項技術(shù)避免了一些在之前的嘗試中存有的潛在的缺陷。

弗比斯說：“首先就是對于這個超自然負質(zhì)量的精準控制，別的困難不提?！彼麄兊膶嶒炾U明了，根據(jù)負質(zhì)量，其他的系統(tǒng)也會出現(xiàn)相似的行為。這樣提高了的控制給了研究員們一種新的設計實驗的工具，使研究員們可以研究天體物理中類似的物理規(guī)律，例如中子星，黑洞以及暗能量等宇宙現(xiàn)象，而在這樣的研究中，實驗是不可能做到的?！八峁┝肆硗庖环N環(huán)境來研究很古怪的基本現(xiàn)象?！?/p>