Suprafluidität
Superfluidität ist ein Aggregatzustand, in dem sich eine Flüssigkeit sehr seltsam verhalten kann.
Einige der Dinge, die ein Suprafluid tun kann, sind:
- Es kann extrem leicht fließen. (Wie leicht eine Flüssigkeit fließen kann, nennt man ihre Viskosität.) Tatsächlich fließt sie so leicht, dass die Reibung die Art und Weise, wie sie fließt, nicht verändert; sie hat eine Viskosität von Null. Aus diesem Grund kann sie tatsächlich aus einem Behälter, wie z.B. einer Schüssel, herausfließen, selbst wenn die Schüssel nicht gekippt wird, so dass die Flüssigkeit herausfließen kann.
- Er steht still, wenn sein Behälter geschleudert wird, anstatt einen Whirlpool zu starten, wie wenn ein Waschbecken voll Wasser abgelassen wird. Ein Whirlpool bildet sich jedoch, wenn der Behälter mit einer bestimmten Geschwindigkeit und darüber hinaus geschleudert wird.
Bislang konnten Wissenschaftler nur bei extrem kalten Temperaturen Superfluide erzeugen. Allerdings haben Superfluide heute in der Wissenschaft eine ganze Reihe von Anwendungen:
- Superfluid Helium bei -271,4 Grad Celsius [-456,2 Grad Fahrenheit] wurde 1983 in einem speziellen Satelliten verwendet, um Informationen über Infrarotwellen im Weltraum zu erhalten.
- Superfluide können in Gyroskopen verwendet werden, um Maschinen bei der Vorhersage von Informationen über Schwerkraftbewegungen zu unterstützen, die mit normalen Instrumenten allein nicht erfasst werden können.
- Eine Art von Superfluid wurde verwendet, um einen Lichtstrahl von seiner normalen Geschwindigkeit von 670.600.000 mph (1.079.000.000 km/h) auf nur 38,03 mph (62,2 km/h) einzufangen und abzubremsen. Das bedeutet, dass sich der Lichtstrahl mit 0,00000567104 % seiner Geschwindigkeit im Vakuum bewegte, also 17 Millionen Mal langsamer.
Es gibt noch einen weiteren Aggregatzustand, der als Superfestkörper bezeichnet wird, obwohl die Art und Weise, wie sie gebildet werden, komplexer ist.
Fragen und Antworten
F: Was ist Superfluidität?
A: Superfluidität ist ein Zustand der Materie, in dem eine Flüssigkeit extrem leicht und ohne Viskosität fließen kann.
F: Wie verhält sich Suprafluidität in einem Behälter?
A: Superfluid kann aus einem Behälter fließen, auch wenn dieser nicht gekippt wird. Wenn der Behälter gedreht wird, bleibt er ruhig stehen, anstatt einen Strudel zu erzeugen, es sei denn, er wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder mehr gedreht.
F: Was ist erforderlich, um Superfluide zu erzeugen?
A: Wissenschaftler konnten Superfluide bisher nur bei extrem kalten Temperaturen erzeugen.
F: Wofür werden Supraflüssigkeiten in der Wissenschaft verwendet?
A: Superfluide werden in der Wissenschaft auf verschiedene Weise eingesetzt, z.B. in einem speziellen Satelliten, um Informationen über Infrarotwellen im Weltraum zu erhalten, in Gyroskopen, die Maschinen helfen, Informationen über Schwerkraftbewegungen vorherzusagen, und um einen Lichtstrahl einzufangen und zu verlangsamen.
F: Was ist ein Supersolid?
A: Ein Superfestkörper ist ein anderer Zustand der Materie, aber wie er entsteht, ist komplexer.
F: Was ist Viskosität?
A: Die Viskosität misst, wie leicht eine Flüssigkeit fließen kann. Je höher die Viskosität, desto fließfähiger ist die Flüssigkeit.
F: Kann Superfluidität bei Raumtemperatur auftreten?
A: Nein, bisher ist es Wissenschaftlern nur gelungen, Superfluide bei extrem kalten Temperaturen zu erzeugen.
