科普，神秘莫测的超流体物质
超流现象早已被发现，但直到20世纪70年代，英国科学家安东尼·莱格特才发现氦同位素氦-3的原子对类似于超导体中金属的电子对。他的理论从根本上解释了氦原子如何相互作用并进入超流体的有序状态。超流现象是宏观范围内的量子效应。由于玻色-爱因斯坦凝聚，氦原子形成了一个“紧群”。超流就是这种现象的具体表现。玻色子系统不受泡利原理的限制，而且由于粒子总是自发跃迁到低能级，玻色子倾向于凝聚到基态能级，这是超流性的基本原因。
自kamerlingh onnes实现氦的液化后，对低温下材料物理性质的研究逐渐深入，低温下的超导性和超流性相继被发现。20世纪30年代，人们发现当液氦(指4He)的温度下降到2.17K时，液氦突然从原来的正常流体变成了具有一系列不寻常性质的“超流体”，这就是超流体现象。
超流液氦具有以下特性
在2.17K以下，超流液氦具有以下特性:
首先，液氦可以沿着非常细的毛细管(直径约为0.1微米)流动，而不会表现出任何粘性。这种现象最早是由Capicha在1937中观察到的，称为超流性。
其次，如果一个薄圆盘被细丝悬挂起来，浸在液氦中，圆盘受到扭转振动，圆盘的运动不会受到阻力。
第三，当液氦通过多孔塞(或非常细的毛细管)从容器A中流出时，容器A中的液氦温度升高。这种现象和机械加热效果一样好。相反的过程叫做热机效应，即当A中的温度升高时，液氦的液位就会升高。如果A是毛细管，会观察到液氦从上口喷出，所以也叫喷泉效应。
此外，液氦的导热性非常好，在室温下是铜的800倍。
这些性质都是宏观现象，但实际上是超流液氦的量子效应。与宏观物体不同，微观粒子除了坐标空间中的动量外，还有一个“内部”角动量——自旋。粗略来说，可以看作是一个磁矩很小的旋转小陀螺。自旋为半整数的粒子称为费米子，如电子、中子、质子，它们的自旋为1/2。自旋为整数的粒子称为玻色子，比如光子和p介子，它们的自旋是1。对于费米子，由于泡利不相容原理，每个态只允许填充一个粒子。对于玻色子来说，每种状态的粒子数是没有限制的。温度下降到一定值后，越来越多的玻色子处于最低能量，即动量为零。这种现象被称为玻色-爱因斯坦凝聚。这里所说的凝结不是气体凝结成液体，而是“动量凝结”。也就是说，许多分子转向零动量，使得它们在坐标空间中，或者在容器中的液体中，这时液体的流动性发生了突变。液氦(4He)是一种玻色子，2.17K以下的超流跃迁就是这种“凝聚”。
氦3的超流现象
直到20世纪70年代末，科学家才观测到氦3的超流现象，因为引起氦3超流现象的温度只有氦4的千分之一。爱因斯坦预言，当原子气体冷却到非常低的温度时，所有的原子都会以最低的能量状态凝聚，这种物质状态被称为玻色-爱因斯坦凝聚。艾博凝聚态是超导体和超流体，实际上是一种半量子态。在半量子状态下，费米子可以像玻色子一样在狭小的空间内大量凝聚。外核是凝聚态的渤海超流体物质，内核由中微子组成，都是高密度大质量形式。
超流体是一种在超低温下具有奇特性质的理想流体，即流体内部没有粘性。超流原理的应用还在研究中。然而，这一领域已经有了曙光。2002年，德国科学家实现了铷原子气体超流态和绝缘态的可逆转换。世界科技界认为，这一成果将为量子计算机的研究带来重大突破。这一成果被中国科学院院士评为2002年世界十大科技进步之一。
氦3最吸引人的是它作为能源材料的优秀“潜力”。氘和氦3可以进行核聚变，不会产生中子，所以放射性小，反应过程容易控制，可以算是既不污染也不安全。氦3不仅可以用于地面核电站，还可以作为火箭和宇宙飞船的燃料，特别是用于太空航行。从月球土壤中每提取一吨氦3，可获得6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。
据专家测算，如果用氦-3核聚变发电，美国全年发电总量只需要消耗25吨氦-3；1992年中国全年发电总量只有8吨氦3，全世界一年有100吨氦3发电就够了。以目前全球电价和太空运输成本计算，1吨氦3的价值约为40亿美元，而随着太空技术的发展，太空运输成本肯定会大大下降。近日，法国科学家宣布，2030年，利用氦3的核聚变发电将实现商业化。据估计，如果月球上有500万吨氦3储量，可以支持地球一万年以上的电力！
超级电流现象与月球探测工程
20世纪90年代以来，包括中国、以色列、日本、印度等国在内，人类掀起了新一轮探月高潮。在这场探月高潮中，神秘的氦3元素成为全世界共同的目标。氦3是氦的同位素，包含两个质子和一个中子。氦3最初存在于太阳风中，太阳风是太阳喷射出的高能粒子流。在几乎没有大气的月球上，太阳风直接落在月球表面，日积月累。在月球的沙石中，氦3的含量越来越多，已经成为月球土壤的重要组成部分。
中国人探月的设想
耗资654.38+0.4亿元，耗时三年半建造的嫦娥一号于2007年6月24日晚飞向太空，并于2007年6月5日上午绕月飞行。中国人探索月球有四个初步设想:
第一，对我们来说，拍摄一张全面的月球三维照片，拍摄月球的所有影像，这是非常重要的。美国虽然几次登月，但还没有一个全面的形象；
二是通过光谱分析探测月球上的各种矿物元素。据估计，月球上有100多种矿物元素，美国已探测到5种。我们这次将增加9种，我们将检测14种元素。
第三，探测月球上土壤的厚度。比如测量土壤的厚度，就可以知道有“氦3”。月球土壤中存在大量被称为“氦3”的化学元素，这是一种气体性质，也是非常重要的聚变能源。
第四，在飞行过程中探测地球和月球的空间环境。
氦3资源
据说“嫦娥一号”到达月球大约需要173小时，后面还会有日本人、印度人、以色列人来月球。但获得氦3无疑是一个主要目的。估计月球上有654.38+0万到500万吨，还有一种说法是654.38+0万到654.38+0.5万吨。当然我更愿意相信前者。据说世界上如果用“氦3”聚变发电，至少可以持续1万年。
此外，氦3在军事和医疗领域也有着巨大的魔力。
新发现的超流体现象
兼具玻色子和费米子性质的超流现象
在量子力学的世界里，我们经常可以看到令人惊讶的新发现。例如，科学家最近发现了一种新的超流体，它具有非常奇特的性质，无法用其他超流体来解释。这一发现是由美国华盛顿西雅图大学的Aurel Bulgac和Joaquin E. Drut与华沙理工大学的Piotr Magierski合作完成的。它为科学家提供了一种兼具费米子和玻色子性质的新型混合超流体。该研究论文于3月10日发表在《物理评论快报》杂志上。
布尔加克说:“通过简单地改变温度，你就可以把一个玻色子系统变成一个费米子系统。到目前为止，这种现象在其他任何系统中都不常见。”
不同于普通的超流体