神了！科學家造出“負質量”液體

華盛頓州立大學的物理學家創造出了一種帶有“負質量”的液體，物如其名，被按壓時，它不會順之加速，而是朝著反方向加速。

該大學相關學科的助理教授麥克·弗比斯說：“這種現象很少能在實驗室條件下創造出來，它能用來探索一些更具挑戰性的與宇宙相關的觀點。”

這篇今天被發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究，被分到了“編輯推薦”專欄。

假設物質可以擁有負質量，就等同于電荷可負可正。人們很少想到這個概念，并且我們每天看到的大千世界只是艾薩克·牛頓的運動第二定律的正質量的概念（物體受到的外力等于物體質量乘以物體的加速度，F=ma）。

換言之，如果你推一個物體，它會朝著你推的方向加速，質量在力的方向產生加速度。

弗比斯說到：“那是我們習以為常的事，”暗示著奇跡即將出現，“但是如果它帶有負質量，你推它，他會朝著你的方向加速。”

負質量產生的條件

他和他的同事將銣原子冷卻到只比絕對零度（約等于攝氏溫標零下273.15攝氏度）高一點點來為負質量創設條件，創造出了一種被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態的狀態。

在這種狀態下，根據薩特延德拉·納特·玻色以及阿爾伯特·愛因斯坦的猜測，微粒將運動緩慢并且會根據量子力學的規律運動，表現出波的性質。

他們還會一致的同時移動，這被稱作超流體，這樣的流動不會損失能量。

科學家們用激光來減緩微粒，使它們冷卻，并且使帶有熱量、高能量的微粒像蒸汽一樣逃散，進一步冷卻材料。

激光將原子困住，就好像它們在一個不足一百微米的碗里。這個時候，銣超流體有著正常的質量。將“碗”打破會使銣涌出，以銣為中心向四周擴散開來。

為了制造負質量，研究員們應用了第二組鐳射，使原子們來回移動并且轉變它們旋轉的方式。現在只要銣涌出的夠快，它就好像能表現出有著負質量。“一旦你推它，它朝著反方向加速，就好像銣撞到一面看不見的墻。”

避免潛在的缺陷

這項技術避免了一些在之前的嘗試中存有的潛在的缺陷。

弗比斯說：“首先就是對于這個超自然負質量的精準控制，別的困難不提。”他們的實驗闡明了，根據負質量，其他的系統也會出現相似的行為。這樣提高了的控制給了研究員們一種新的設計實驗的工具，使研究員們可以研究天體物理中類似的物理規律，例如中子星，黑洞以及暗能量等宇宙現象，而在這樣的研究中，實驗是不可能做到的。“它提供了另外一種環境來研究很古怪的基本現象。”