Supratekućina: razlika između inačica

'''Supratekućina''' ili '''suprafluidnost''' je naziv za [[agregatno stanje]] koje nastaje u nekim [[Ukapljivanje plinova|ukapljenim plinovima]] na vrlo niskim [[temperatura]]ma (2.,17 [[kelvin|K]] za [[helij]]ev izotop ⁴He), a svojstveni su mu nestanak [[viskoznost]]i i beskonačno velika [[toplinska vodljivost]]. Pored toga približavanjem temperaturi prijelaza (tzv. '''lambda točka''') [[specifični toplinski kapacitet]] također teži k beskonačno velikoj vrijednosti.

Suprafluidnost je stanje [[Ukapljeni plin|ukapljenoga]] [[helij]]a koje se očituje gibanjem [[tekućine]] [[Viskoznost|bez trenja]] na ekstremno niskoj [[temperatura|temperaturi]] uz očuvana adhezijska svojstva. Otkrio ju je 1937. [[Pjotr Leonidovič Kapica]], a neovisno o njemnjemu otkrili su juje iste godine [[Donald Misener]] i [[John Frank Allen]] proučavajući pojave do kojih dolazi kada se helij ohladi na temperaturu nižu od 2.,17 [[Kelvin|K]]. Ako se na primjer u suprafluidni helij djelomično uroni prazna posuda, po njezinim će se stijenkama u tankom sloju (do 30 [[metar|nm]]) helij penjati i spuštati u posudu sve dok se razina helija u posudi ne izjednači s razinom okolnoga helija; ako se [[Kapilarnost|kapilarna]] cjevčica jednim krajem uroni u suprafluidni helij i osvijetli, na njezinu će gornjem kraju istjecati helij poput vodoskoka visoka do 10 [[centimetar]]a (takozvani učinak vodoskoka). [[Danska]] [[fizičar]]ka [[Lena Hau]] uspjela je 1999. u suprafluidu [[brzina svjetlosti|usporiti svjetlost]] do brzine 17 [[Metar u sekundi|m/s]], a 2001. uspjela ju je zaustaviti.

Helijevi [[izotop]]i ⁴He i ³He imaju različita suprafluidna stanja, a zbog različitoga broja [[neutron]]a u [[atomska jezgra|atomskoj jezgri]] (različitog [[spin]]a) pripadaju različitim [[statistika]]ma ([[kvantna statistika]]). Izotop helija ⁴He, sa spinom 0, je [[bozon]], podvrgava se [[Bose-Einsteinova statistika|Bose-Einsteinovoj statististicistatistici]], ukapljuje se na 4.,2 K i prelazi u suprafluidno stanje na temperaturi 2.,17 K, a izotop ³He, sa spinom 1/2, podvrgava se [[Fermi-Diracova statistika|Fermi-Diracovoj statististici]], ukapljuje se na 3.,19 K, postaje suprafluidan na temperaturi 2.,6 mK i ima dva različita suprafluidna stanja.

Teorijski doprinos tumačenju suprafluidnosti helijeva izotopa ⁴He prvi su dali [[Laszlo Tisza]] i [[Lev Davidovič Landau]] 1941. u dvokomponentnom modelu s kvazičesticama [[fonon]]ima i [[roton]]ima, a [[Kvantna mehanika|kvantnomehanički]] ju je nadogradio [[Richard Feynman]]. Objašnjenje suprafluidnosti izotopa ³He uklopilo se u poopćenu [[BCS-teorija|BCS-teoriju]] ([[supravodljivost]]). Postizanje suprafluidnosti još je vrlo skupo zbog potrebnih izuzetno niskih temperatura i iznimne čistoće helija, pa se primjenjuje uglavnom u [[znanost|znanstvenim]] istraživanjima, na primjer pri proučavanju pojedinačnih [[molekula]] [[plin]]a u suprafluidu, gdje se one zbog nedostatka trenja gibaju potpuno slobodno; za održavanje osjetljivih [[mjerni instrument|mjernih instrumenata]] ili dijelova instrumenata na niskoj temperaturi (u astronomskom [[satelit]]u za opažanje [[Infracrveno zračenje|infracrvenoga zračenja]], IRAS, koji je lansiran 1983., s pomoću 720 litara suprafluidnoga helija instrumenti se čuvaju na temperaturi 1.,6 K). U širem smislu stanje [[elektron]]a u supravodiču također je suprafluidno. <ref> '''suprafluidnost''', [http://www.enciklopedija.hr//natuknica.aspx?ID=58844] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>

== Izvori ==