ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сверхтекучесть из "Методы КТП в физике твёрдого тела " Для всякой бозе-жидкости всегда существует, по крайней мере, одна точка, в которой условие (1.19) выполняется. Эта точка — начало координат р — 0. Поскольку при р, близких к нулю, возбуждения движутся со скоростью звука, условие сверхтекучести заведомо нарушается при скоростях течения, превышающих скорость звука и. [c.23] Окончательно, мы приходим к выводу, что движение в Не заведомо не будет сверхтекучим при скоростях, превышающих A/Pq. [c.23] При температурах, отличных от нуля, в бозе-жидкости появляются возбуждения. Нетрудно видеть, что это не меняет. [c.23] 21) следует, что импульс движущегося газа возбуждений Р пропорционален скорости движения V. Коэффициент пропорциональности между Р к v, очевидно, представляет собой массу движущегося тела. Таким образом, мы видим, что движение газа возбуждений относительно жидкости сопровождается переносом массы. Отдельные возбуждения могут, разумеется, взаимодействовать со стенками, рассеиваться на них. При рассеянии возбуждений происходит обмен импульсом между газом возбуждений и стенкой. Это означает, что движение газа возбуждений будет вязким. Поскольку, как мы только что видели, движение газа возбуждений сопровождается переносом массы, мы приходим к выводу, что в бозе-жидкости, в которой уже есть возбуждения, может иметь место вязкое течение, причем со скоростями, при которых заведомо не происходит нарушения условия сверхтекучести (1.18). Существенно, однако, что вязкое движение сопровождается переносом массы, отнюдь не совпадающей с массой всей жидкости эта масса определяется соотношением (1.21) и зависит от числа возбуждений (в частности, при Т=0, P = Q). [c.24] Рассмотрим теперь общую картину движения бозе-жидкости, когда скорость движения такова, что условие сверхтекучести не нарушено. [c.24] Начнем с абсолютного нуля температуры. Если жидкость в начальный момент находилась в основном состоянии, т. е. возбуждения в ней отсутствовали, то они не могут появиться и в дальнейшем и движение будет сверхтекучим. [c.25] При TФQ картина существенно меняется. Теперь в жидкости имеются возбуждения, число которых определяется соответствующими формулами статистики. Хотя новых возбуждений появиться не может, ничто, как уже говорилось выше, не мешает уже существующим возбуждениям сталкиваться со стенкой, обмениваясь с ней импульсом. В этом вязком движении будет участвовать только часть массы жидкости в соответствии с (1.21). Оставшаяся часть массы жидкости будет по-прежнему двигаться без трения со стенкой и с частью жидкости, участвующей в вязком течении. Таким образом, бозе-жидкость при ТФ О представляет собой как бы смесь двух жидкостей— сверхтекучей и нормальной , движущихся без трения друг относительно друга. [c.25] Наличие двух типов движений в бозе-жидкости с двумя различными скоростями приводит к весьма своеобразной гидродинамике. Уравнения гидродинамики можно получить из кинетического уравнения (1.26). Этот вывод (мы его здесь приводить не будем) был проделан И. М. Халатниковым и изложен в его обзоре [7] ). [c.26] Двухскоростная гидродинамика бозе-жидкости во многом отличается от обычной гидродинамики. В частности, оказывается, что в бозе-жидкости могут происходить колебания двух различных типов с разными скоростями распространения. [c.26] Мы не будем более подробно останавливаться на вопросах, касающихся гидродинамики сверхтекучей жидкости. Распространение звука в жидком Не , а также процессы взаимодействия возбуждений, приводящие к различным диссипативным явлениям (вязкости, теплопроводности и т. д.), разобраны в многочисленных специальных работах и подробно изложены в обзорах Е. М. Лифщица [8] и И. М. Ха-латникова [7], к которым мы и отсылаем читателя. [c.27] Переход от р р к р = р в принципе мог бы быть как непрерывным, так и скачкообразным. Из эксперимента следует, что фазовый переход в гелии является переходом второго рода и не сопровождается выделением или поглощением скрытой теплоты (см. [9], 130). Отсюда следует, что нормальная плотность р непрерывно растет при повышении температуры и в точке перехода делается равной р. [c.28] Намного выше л-точки гелий не обладает никакими особенностями по сравнению с обычной жидкостью. Что же касается окрестности Х-точки, то здесь есть основания ожидать целого ряда существенно новых свойств. Вопрос о поведении различных характеристик систем, в первую очередь их термодинамических функций, в окрестности точки фазового перехода второго рода в настоящее время еще не решен и представляет собой одну из интереснейших проблем физики конденсированных сред. [c.28] Вернуться к основной статье