2004年4月14日
杜克大学研究人员可能已经在物理学上达到了一个里程碑，他们将锂6原子气体冷却并限制在一种振荡的“果冻”中，这种“果冻”表现出这种反社会的“费米子”原子所没有的群体行为。杜克大学研究小组的负责人说，观察到的行为将符合一些理论家对费米子形式的超流体的预测，超流体是一种物质可以无阻力流动的罕见状态。
如果费米子原子真的能形成超流体状态，就像“更友好的”玻色子原子已经知道的那样，这将为科学家研究高温超导等现象提供新的见解，杜克大学团队的物理学教授约翰·托马斯(John Thomas)说。因为电子也是费米子，处于超流体状态的中性锂原子可以作为高温超导系统的替代物，在高温超导系统中电流流动没有阻力。
“真正的长期兴趣将是超导的申请，”除了托马斯和其他人以及托马斯和其他人一起迈克尔·格勒姆迈克尔·格尔姆说，一篇新论文宣布了这些观察。“近期兴趣是试图了解这些系统中发生的事情的物理学，”Gehm说。
由于其特殊的电子特性，锂锂-6等的费米不能与旋转的原子一样紧密地相互作用。这使得诱导费米子的超浊度比在社会艰巨的玻色子中诱发更困难，这可以与原子一样紧密地混合。
但在他们的论文中公布的4月13日在线出版的《物理评论快报》杂志上,公爵团队宣布承诺的观察某些“水动力”特征的液体压力的科学家操纵温度过冷费米气体的费密子原子在一个小小的陷阱形成使用单一激光束。
该团队写道，雪茄形气体凝结成振动状状态，因为研究人员将其冷却明显低于50亿吨的50亿吨，团队写道。绝对零，冰点下方约273摄氏度，是理论上所有原子运动停止的温度。
托马斯是杜克大学弗里茨伦敦杰出物理学教授，他说，这种果冻的抖动不会像普通气体那样在温度控制下减弱。相反，它变成了托马斯所说的持续振荡的“更完美的果冻”，并且以一些理论家最近预测的速度振荡，这是费米子超流体的特征。
杜克大学的物理学家们在论文中写道:“这些观测结果为费米气体共振相互作用的超流体力学提供了第一个证据。”论文的第一作者是托马斯的研究生约瑟夫·金纳斯特(Joseph Kinast)。“在不援引超流体的情况下，很难解释这些观测结果，”该论文补充说。
然而，托马斯拒绝断然宣称他的团队已经观测到了费米子的超导性，他说能够解释他们所有实验观测结果的理论仍然不完整。他说:“在一切都被理论证实之前，我们没有绝对的方法来确定。”“除非你给我一个理论，能完全预测我所观察到的东西，并说‘这是一种超流体’，否则我不会说有另一种解释是完全不可能的。
除了Kinast, Thomas和Gehm，《物理评论快报》论文的其他作者还包括研究生Staci Hemmer和博士后研究员Andrey Turlapov。这项研究得到了美国能源部、陆军研究办公室、美国国家科学基金会和美国宇航局的支持。欧洲杯线上买球
杜克大学的研究小组将几十万个气态锂-6原子限制在一个由激光束形成的“光学碗”中，将原子冷却到如此低的温度，以至于它们正常的原子运动实际上停止了。
在这些极端条件下，费米子原子变成所谓的“简并”气体，体积膨胀，在自然规则允许的范围内彼此接近。费米子原子比玻色子原子更为冷淡。玻色子类的原子可以占据相同的能量状态，而费米子却不能。
这种反社会特征意味着在退化状态下的恶性原子太冷，密切关注碰撞。“他们基本上被告知”你想要去的地方被占用;因此，这种碰撞就不会发生，“”托马斯说。他的团队发现超富力迹象的这种“艰巨的”政权。
虽然简并费米子气体不能碰撞，但理论上说，它们可以通过磁调节形成分子样的原子对来相互作用。他说，因为这些“原子对”的作用类似于玻色子而不是费米子，它们可以以一种协调的方式一起振动，这正是托马斯小组观察到的。
2004年1月，2004年科学家在国家标准与技术研究所和科罗拉多大学的科学家们宣布了由对费米子对组成的“Fermionic Condensates”的第一次观察。
“这是一个很好的实验，”托马斯说，“但它并不能证明超流体。为了获得超流体，你必须观察流体动力学之类的东西，就像我们观察到的那样。”
托马斯、海默和格姆也在2002年11月7日早些时候发表在《科学》在线杂志《科学快讯》(Science's online Science Express)上的一篇论文中发现了不那么明显的超导迹象。欧洲杯线上买球在这项研究中，作者们还在类似条件下创造了一种“简并”费米子气体。但他们没有限制和控制气体，而是释放了它。
释放后，气体在自由空间以惊人的不平衡方式膨胀，向一个方向膨胀，但不向另一个方向膨胀。当理论家们预测这种“各向异性膨胀”是超流体的另一种可能迹象时，托马斯和他的同事们意识到还有第二种可能的解释。如果气体在释放出来时失去了它的无碰撞特性，那么它就有可能表现出这种行为。
超流体是指没有阻力的流体流动，它与超导(指没有阻力的电流流动)有相似之处。托马斯补充说，两者都涉及到粒子对的特殊相互作用。欧洲杯猜球平台“但在超导体中，这些粒子是携带电荷的电子;欧洲杯猜球平台在中性原子的系统中是不带电的。”
托马斯说，由于这种超流体是在相对较高的温度下形成的，气态原子的行为就像一个极端高温的超导体。杜克大学小组的系统将允许科学家模拟如果铜这样的金属能像高温超导体一样转变温度超过熔点会发生什么。
Thomas补充说，因为这样的系统也是“强烈相互作用”的——这意味着它们的组成粒子在比正常距离大得多的距离上相互影响——它们也可以被用来在特别极端的条件下模拟物质。欧洲杯猜球平台例如中子星内部的过程，夸克-胶子等离子体的性质被假定是在宇宙开始的一场巨大的“大爆炸”后的微秒内形成的。