美宣称创造出负质量超流体

聂翠蓉

2017年04月19日  来源：科技日报

　　科技日报北京4月18日电 （记者聂翠蓉）17日出版的《物理评论快报》杂志刊登了一项重要成果：美国华盛顿州立大学在实验室成功制成一种具有负质量的超流体，当推动它时，它不会像普通物体那样向前加速，而是向后运动。这一研究成果为探秘中子星、黑洞与暗物质等宇宙现象，提供了全新实验工具。

　　理论研究已经证实，像电荷有正负之分一样，物质也有负质量。但人们熟知的都是正质量的物体，其符合牛顿第二运动定律，即作用力等于物体质量乘以加速度，所以当推动物体时，它会沿着力的作用方向加速运动。而负质量物体则完全相反，当给予推力时，它不进反退，向后加速运动。“就像碰到了一面看不见的墙。”参与研究的物理学家迈克尔·福布斯解释说。

　　福布斯和同事通过冷却铷原子创造了这种独特的负质量流体。他们将铷原子温度降到接近绝对零度以上，形成玻色—爱因斯坦凝聚态，能像光波一样遵循量子力学原理缓慢移动，凝聚态粒子最后变成步调一致的超流体。

　　他们使用第一组激光让高能粒子蒸发逃逸，粒子运动越来越慢从而达到制冷效果。然后将铷原子捕获进一个直径不到100微米的碗状场中，再用另一组激光来回踢打原子，使其改变自旋方向，最终冲出磁场，表现出负质量效应。

　　福布斯表示，新技术首次实现精确调控负质量物质的特性，避免了其他负质量研究中常见的短板，为研究宇宙中悬而未决的基本物理现象提供了重要实验工具。