破解低温下液氦中声传播之谜
量子气体
2020-06-17 v1 流体动力学
摘要
实验数据表明，在低于 1 K 的温度下，液氦中的压强对密度呈三次依赖关系。因此声速按压强的立方根标度。在临界压强点附近，该声速趋近于零，且临界压强为负，从而表明存在空化不稳定性 regime。我们证明，要解释这种依赖关系，必须将液氦视为三种量子玻色液体的混合物：稀薄（Gross-Pitaevskii 型）玻色-爱因斯坦凝聚体、Ginzburg-Sobyanin 型流体和对数超流体。因此，该混合物的动力学由一个量子波动方程描述，该方程不仅包含关于凝聚体波函数的多项式（Gross-Pitaevskii 和 Ginzburg-Sobyanin）非线性项，还包含一个非多项式的对数非线性项。我们推导了模型中的状态方程和声速，并展示了其与实验的一致性。
引用
@article{arxiv.2006.08981,
title = {Resolving the puzzle of sound propagation in liquid helium at low temperatures},
author = {Tony C. Scott and Konstantin G. Zloshchastiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.08981},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 3 figures, final/published version