¿Qué causa la viscosidad cero en helio líquido por debajo del punto Lambda?

En el punto lambda, todas las partículas en la fase superfluida están en el mismo estado cuántico y tienen la misma fase. Normalmente las interacciones entre los átomos de helio son bastante débiles, y en su mayor parte puedes ignorarlas. Pero cuando todos los átomos están en el mismo estado, estas interacciones hacen que los átomos se comporten colectivamente.

En otras palabras, un átomo no puede ser perturbado sin que todos los demás lo descubran. Entonces, cuando el objeto golpea un átomo en el superfluido, no puede simplemente transferir energía a ese átomo: tiene que transferir energía a todo el superfluido colectivamente. La forma de energía más baja en que la energía y el momento pueden transferirse al superfluido es lanzando una onda de sonido a través del superfluido o creando un ” vórtice” en el superfluido.

Para este tipo de excitaciones, resulta que la energía no es proporcional al momento al cuadrado, como lo es para los objetos regulares. Esto, por supuesto, altera las ecuaciones que describen la conservación del momento y la energía. Específicamente, resulta que no hay forma de conservar tanto el impulso como la energía si la velocidad relativa del objeto y el superfluido está por debajo de cierta velocidad crítica (aproximadamente 50 m / s para helio superfluido).

El objeto simplemente viajará a través del fluido sin un cambio de su energía o momento. Por encima de esa velocidad crítica, se puede transferir energía y momento, y la viscosidad superfluida será distinta de cero.

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