由基本物理常数决定的凝聚态性质

基本物理常数在物理学中起着深远作用。例如，它们支配核反应、恒星形成、核合成以及生物重要元素的稳定性。这些是粒子物理、天文学与宇宙学中讨论的高能过程。近来人们意识到，基本物理常数将其支配范围扩展至凝聚态系统中运行的低能过程与性质，且常以出人意料的方式。这些性质是我们日常经历并可常规测量的，包括黏度、热导率、弹性与声。在此，我们综述该工作。我们从液体黏度的下界、其起源出发，并展示如何将这一界限与基本物理常数关联。运动黏度下界代表了相图上的全局最小值。我们展示该结果如何回答 Purcell 与 Weisskopf 长期考虑的问题，即为何黏度从不降至某特定值以下。一个伴随的洞见是，水黏度及以水为基础的生命与基本常数高度协调，为人择原理增添了另一更高层次的层面。随后我们讨论液氦在 λ 点上下方的黏度极小值。接着我们考虑一个非常不同的性质，热扩散率，并表明其具有与黏度相同、由基本物理常数固定的极小值。我们还讨论与弹性性质、弹性模量及其在低维系统中类比相关的界限，并展示这些界限如何与声速的上界相关联。最后我们列举对基本常数与界限的讨论推进物理理论的方式。