Ich habe über Supraflüssigkeiten gelesen und wie sie im Laufe der Zeit ohne Verlust kinetischer Energie fließen können, insbesondere können sie Wirbel bilden, die sich unbegrenzt drehen. Ich verstehe jedoch nicht, warum dies möglich ist, da sich die Außenseite eines Wirbels sicherlich schneller bewegt, sodass die Partikel dort drüben eine größere kinetische Energie haben als die näher am Zentrum. Warum gibt es also keine Übertragung von kinetischer Energie im Laufe der Zeit (z. B. durch Kollisionen zwischen Teilchen) bis alle Teilchen die gleiche kinetische Energie haben und der Wirbel sich einfach auflöst?
Vielen Dank für eventuelle Antworten im Voraus.
Suprafluidität ist im Wesentlichen das Quantenphänomen. Alle Teilchen in Supraflüssigkeit haben die gleiche bosonische Wellenfunktion mit wohldefinierter Amplitude und Phase (kohärenter Zustand). Dies verhindert ein Streuen und ermöglicht ein nicht viskoses Fließen.
Superfluid hat eine gewisse Steifheit gegenüber äußeren Störungen, dh es gibt eine Energielücke für elementare Anregungen, und nur Störungen, die größer als die Lücke sind, können sie erzeugen. Alle anderen Störungen verformen nur die Phase der superfluiden kollektiven Wellenfunktion.
Die Geschwindigkeit des Suprafluids ist der Gradient der Phase der Wellenfunktion. Wirbel in Supraflüssigkeit sind nicht rotierend, dh die Geschwindigkeit verschwindet als . Ihre Vorticity (Geschwindigkeitseinrollung) ist Null, mit Ausnahme des Zentrums des Wirbels (letzteres ist nicht streng).
Die Geschwindigkeit der Teilchen, die sich um die Wirbellinie bewegen, nimmt von ihr weg ab, daher ist ihre kinetische Energie endlich, daher die thermodynamische Stabilität, wie Sie es ausdrücken.
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