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 “超流準晶體”是一種類似漫畫書里的壞蛋，用來實現卑鄙計劃的物質。實際上，這是德克薩斯大學達拉斯分校(UT Dallas)的理論物理學家們，在《Physical Review Letters》最近的一篇論文中所提出的一種新物質形式。他們的論文還描述了在實驗室制作這種材料的工藝流程。

      多數人都熟悉物質的三種基本狀態：固態、液態和氣態。物質的存在形式實際上還有很多種，例如在太陽和其他恒星中所發現的等離子體；非常致密，只有在最寒冷溫度下才存在的玻色-愛因斯坦凝聚體。

      超流體是一種奇異的物質狀態，具有非常特殊的性質。因為其黏度為零，所以它可以流過物體表面，而不會因與接觸面存在摩擦導致減速，或失去任何能量。像液氦這樣的超流體，必須冷卻到極低溫度時才能產生這種性質。

      德克薩斯大學達拉斯分校自然科學與數學學院物理教授張傳偉是這篇論文的作者，他說：“假設你在早上喝的咖啡是一種超流體，那么你用勺子攪拌它，然后移開勺子，咖啡就會一直不停地移動。非超流體最終會因為與杯子間存在摩擦而停止運動。”

      研究人員在大約50年前提出了一種新型物質形式，它同時具有超流體與固體晶體兩種性質。這種新物質形式被稱為超固體，但科學家們只在近幾年里才在實驗室成功制造出這種不尋常的物質。

      德克薩斯大學達拉斯分校的張傳偉教授表示：“好消息是我們不需要為制造這種新材料去開發任何新技術，現有的基礎性技術就能制造出這種新材料，例如向玻色-愛因斯坦凝聚體發射激光。”

      張傳偉教授說：“在物理學中，我們對什么是流體和什么是固體有一個非常嚴格的定義。液態水不能表現出固體水的性質，反之亦然。水和冰可以混合在一起，例如在一杯水中加入冰，但它們仍然是互不相同的兩種物質形式。”

      然而，在量子物理中描述物質的原子和單個粒子水平上的行為時，這種理論并不總是正確的。張傳偉表示：“超固體是一種沒有摩擦的流體，但是其原子像在固體晶體中一樣以周期性的方式排列。這兩種狀態在我們的日常生活中是相互排斥的，但在量子世界中它們可以在同一物質中同時存在。”

      張傳偉和他的同事在他們的最新研究工作中提出了一個合乎邏輯的研究方向：是否存在一種既是超流體又是準晶的新型物質。

      晶體原子按照高度有序的周期模式排列，當你將其旋轉或平移時，它的結構不變。棋盤可被認為是一種二維晶體的原子排列結構。另一方面，準晶體是原子有序排列且結構類似于晶體的物質，但它們的排列不會重復即不是周期性的。

      張傳偉說：“我們問了自己一個問題：會不會存在一個新的既是準晶又是超流體的量子物質？” 從物理原理來看，這種物質肯定是存在的。

      張傳偉和他的同事們提出的新材料在流動的時候不會發生摩擦，同時也呈現出一種非周期的準晶結構。張傳偉表示：“目前這只是一個理論。不過我們在這篇文章中，提出了一個與制造第一個超級固體裝置相似的實驗裝置。好消息是我們不需為制造這種新材料去開發任何新技術，現有的基礎性技術就能制造出這種新材料，例如向玻色-愛因斯坦凝聚體發射激光。”

      這項研究的主要作者、達拉斯聯合大學物理學博士研究生侯俊鵬(JunpengHou)表示：“制作這種材料可能仍然是一項挑戰。可能需要幾年時間才能在實驗室制造出新的超固體。但我相信我們的系統不會花費那么長時間，也許一兩年內就能成功制造出來。