普通聲波可以在所有液體中傳播，使液體中的分子按一定的時間間隔進行壓縮。現在物理學家已經在理論上證明，不同於一般液體只支持一種聲波傳播的是，在一維量子液體中可以同時傳播兩種聲波。這兩種波的運動速度幾乎相同，而且它們都是密度波和溫度波的組合。
阿貢國家實驗室的Konstantin Matveev和西雅圖華盛頓大學的 Anton Andreev最近在《物理評論快報》上發表了一篇關於量子液體中的混合聲波的論文。
Matveev說:“一維液體具有迷人的量子性質，這是近幾十年來物理學家們一直所關注的領域。”他說，“而令人驚訝的是，即使是像聲音傳播這樣一種基本的現象，在這些液體中也很不尋常。這表明即使是流體最基本的性質也會受到其量子性質的強烈影響。”
雖然一般流體通常只能支持一種聲波(密度波)傳播，但液氦是一個例外。作為一種超流體，液氦可以在沒有摩擦力的情況下流動，這使它具有了一些如能夠沿著容器的邊緣流動等獨特的性質。與一般流體不同，超流體氦能夠支持兩種聲波傳播——密度波和溫度波——它們以不同的速度傳播。
正如物理學家所描述的，一維量子流體在某些方面類似於超流體氦，因為這兩種流體都支持兩種聲波傳播。然而，它們在其他方面是截然不同的：超流體氦中一種聲波是密度波，另一種聲波是溫度波，而一維量子流體中的兩種聲波分別結合了密度波和溫度波的特徵。一維量子液體中聲波的這種混合性質與包括液氦在內的其他液體中的聲波的性質都是不同的。此外，科學家們還發現，這兩種混合聲波的傳播速度幾乎相等，而速度的快慢取決於流體的溫度。
在未來，物理學家期望這些混合聲波可以在長量子線或原子勢阱這些一維量子液體已知存在的系統中被實驗證實。
編譯：瑞夏雨 審稿：Devin
來源：http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat
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