17日出版的《物理評論快報(bào)》雜志刊登了一項(xiàng)重要成果：美國華盛頓州立大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室成功制成一種具有負(fù)質(zhì)量的超流體，當(dāng)推動它時，它不會像普通物體那樣向前加速，而是向后運(yùn)動。這一研究成果為探秘中子星、黑洞與暗物質(zhì)等宇宙現(xiàn)象，提供了全新實(shí)驗(yàn)工具。

來源：科技日報(bào)

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

17日出版的《物理評論快報(bào)》雜志刊登了一項(xiàng)重要成果：美國華盛頓州立大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室成功制成一種具有負(fù)質(zhì)量的超流體，當(dāng)推動它時，它不會像普通物體那樣向前加速，而是向后運(yùn)動。這一研究成果為探秘中子星、黑洞與暗物質(zhì)等宇宙現(xiàn)象，提供了全新實(shí)驗(yàn)工具。

理論研究已經(jīng)證實(shí)，像電荷有正負(fù)之分一樣，物質(zhì)也有負(fù)質(zhì)量。但人們熟知的都是正質(zhì)量的物體，其符合牛頓第二運(yùn)動定律，即作用力等于物體質(zhì)量乘以加速度，所以當(dāng)推動物體時，它會沿著力的作用方向加速運(yùn)動。而負(fù)質(zhì)量物體則完全相反，當(dāng)給予推力時，它不進(jìn)反退，向后加速運(yùn)動。“就像碰到了一面看不見的墻。”參與研究的物理學(xué)家邁克爾·福布斯解釋說。

福布斯和同事通過冷卻銣原子創(chuàng)造了這種獨(dú)特的負(fù)質(zhì)量流體。他們將銣原子溫度降到接近絕對零度以上，形成玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)，能像光波一樣遵循量子力學(xué)原理緩慢移動，凝聚態(tài)粒子最后變成步調(diào)一致的超流體。

他們使用第一組激光讓高能粒子蒸發(fā)逃逸，粒子運(yùn)動越來越慢從而達(dá)到制冷效果。然后將銣原子捕獲進(jìn)一個直徑不到100微米的碗狀場中，再用另一組激光來回踢打原子，使其改變自旋方向，最終沖出磁場，表現(xiàn)出負(fù)質(zhì)量效應(yīng)。

福布斯表示，新技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)精確調(diào)控負(fù)質(zhì)量物質(zhì)的特性，避免了其他負(fù)質(zhì)量研究中常見的短板，為研究宇宙中懸而未決的基本物理現(xiàn)象提供了重要實(shí)驗(yàn)工具。