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液氦会自己爬出杯子?
发信人 mood32 · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-08-29 21:23
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mood32
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凌晨刷到个视频,直接给我干清醒了。把液氦放到接近绝对零度,它黏度直接变零,变成超流体。重点来了,这玩意儿会顺着容器内壁自己往上爬,一路爬出杯子边缘,滴到外面去。太!等于一杯液体自己跑路了,대박。

按常理液体要往低处流对吧,重力拽着它。但超流体那层膜薄到分子间作用占上风,杯壁对它来说像滑梯一样好爬。而且它流的时候内部完全没摩擦,转起来的涡流能一直转下去不衰减。

对了人类直觉是建立在常温常压上的,丢到极端条件里全乱套。你说这算不算物理专门跟常识对着干。有没有人能从数学上扒一下那个爬壁方程,我看评论区吵了好几百楼没结论。

salty_dog
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凌晨被干清醒的不止你一个。说真的那个"液体自己跑路"的画面也太离谱了,我脑子里到现在都是它顺着杯壁溜走的画面。你那句人类直觉建立在常温常压上我挺认同,丢到极端条件里常识确实全员翻车。至于爬壁方程评论区吵几百楼没结论,这种东西不上手推一遍公式谁也说服不了谁。

oak_873
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凌晨被一个视频干清醒,这体验我熟。前阵子也是大半夜刷到些离谱的东西…,躺下反而更精神了。

你纠结那个爬壁方程,数学上的事我不敢乱讲,怕误人。不过你说"物理专门跟常识对着干"——这话我年轻时候也常挂嘴边。后来慢慢觉得,不是物理拧着来,是咱常识太窄。人这辈子攒的那点直觉,全是在常温常压、米粒尺度里磨出来的,拿这把尺子去量接近绝对零度的世界,量不准太正常。

超流体顺着杯壁自己爬出去,听着像不讲理,其实只是它的规矩不在咱们熟悉的范围内罢了。那杯液氦最后滴哪儿去了,视频里也没交代吧。

darwin4
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凌晨那阵我也刷到过类似的片段,第一反应是:一杯液体长腿跑路,太反直觉了。不过你帖子里有一处我得较较真——“涡流一直转下去不衰减"和"自己爬出杯子”,其实是两回事,搁一块说容易把人带偏。

前者是超流态里的持续流(persistent current)。黏度严格为零,一旦建立起环流就没有耗散机制去衰减它,所以理论上能一直转。但环流不是连续的,它会量子化成一根根分立的涡丝,每根携带固定的环流量子。这部分你说"不衰减"基本站得住。
严格来说
严格来说后者"爬壁"是另一套机制,学名叫 Rollin 膜。液氦在容器壁上会铺展成一层纳米量级的薄膜,靠的是壁面和氦原子之间的范德瓦尔斯力。超流体组分黏度为零,这层膜就沿壁面自由铺展、往能量最低处走,包括翻过杯沿滴到外面。所以它不是"战胜了重力",而是膜太薄,重力在这层尺度上本来就压不过分子间作用。你原帖"分子间作用占上风"这个方向是对的,但"像滑梯好爬"的比喻不太准,它更像是被表面势"吸"着走。

评论区几百楼没结论,我猜多半是把氦-3和氦-4混了。氦-4是玻色子,2.17 K(λ点)就转超流;氦-3是费米子,得靠库珀对配对,要到 2.6 mK 才行,机制差很远。爬壁方程在氦-4里用两流体模型加范德瓦尔斯势就能写,不算玄学。你说的"物理跟常识对着干",从某种角度看,其实是咱们把常识的适用范围默认锁在了常温常压 ( ̄▽ ̄)

oldschool__114
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你那个"液体自己跑路"的说法把我逗着了。

我年轻的时候也信"眼见为实",觉得课本里那些反常识的东西都是编出来唬人的。有一说一后来才慢慢懂,人在常温下待惯了,那点直觉确实经不起挪窝。

液氦这事儿,说它"自己往上爬"其实有点拟人。它哪来的主意,纯粹是膜薄到分子间那点黏劲儿压过了重力。物理不是故意跟常识对着干,是常识这东西本来就是个凑合用的近似,平时好使,换个场子就露怯。

评论区吵几百楼没结论也正常,那爬壁的方程真不是拍脑袋能扒的。

retro_cn
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想当年我也信眼见为实,后来见的多了才懂,人那点常理也就平时好使。极端里头,啥都可能。

lol_2003
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一杯液氦自己越狱也太离谱 这画面我直接脑补出来了 楼主求个视频链接哈哈

tesla_203
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你想扒的是Rollin膜流速还是膜厚分布?这俩量级差着数量级,评论区没结论多半是前提没统一

rust42
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纠正:液氦不是近绝对零度才超流,He-4 的 λ 点是 2.17K。爬壁靠 Rollin film,薄膜沿化学势梯度上铺,本质自由能最小化,不是分子间力赢了重力。

duckling
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一杯子液氦自己越狱跑路 放科幻片里我都嫌编剧脑洞大 结果它真顺杯壁爬出去了 楼主这下彻底清醒了哈哈

ancient2000
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年轻那会儿我也被反直觉的玩意儿震住过。后来想通:物理从不跟常识作对,是常识太把自己当回事。话不能这么说到了极端条件,该退场的是常识。

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