为什么有的液体能沿着容器壁向上爬

常言道“人往高处走，水往低处流”。由于地球引力的作用，液体一般都会往更低的地方流动，比如千万条江河都是发源于地势高的山峦，最终流向地势低的大海。

但是有一种液体例外，它可以沿着光滑的墙壁从低处流向高处，它就是“超流体”。与一般液体不同，超流体内部几乎完全没有“黏性”。黏性大小和液体里面的分子相互之间吸引力有关，黏性越大代表吸引力越大。水的黏性较小，油的黏性大于水，胶水的黏性大于油。超流体的黏性近似为零。

发现氦 — 3 超流性的奥谢罗夫（1996 年诺贝尔物理学奖获得者）

人类最早发现的超流体是接近绝对零度的液氦。当液氦的温度低于-271℃，液氦中氦原子之间的相互吸引力就会小到可以忽略，液氦就完全失去了黏性，变成超流体。虽然氦原子之间的吸引力消失了，但是氦原子和容器壁之间的吸附力还存在，这个力可以克服氦原子受到的重力。于是一个有趣的现象发生了，液氦会沿着光滑的容器壁慢慢向上爬，直到爬出容器，然后再沿着容器壁的外表面缓缓流下。黏性大的液体由于内部较大分子间吸引力会凝聚成一团，它与容器壁的吸附力远远不够克服这一团分子的重力，因此不会有液体沿着容器壁向上爬的现象。

在一个U形容器内的超流体都会沿着容器壁向外爬，同时容器外的超流体会沿着容器壁向内爬。但是由于容器外的超流体重力势能更高，爬进容器需要的时间更短。因此我们就会看到有更多的超流体从高液面的容器外，慢慢爬到低液面的容器内，于是形成了不需要管子的虹吸现象。

在一个半球形的玻璃容器中装入-271℃的液氦，液氦会沿着容器壁慢慢爬出容器，再从容器外表面慢慢流到容器的底部，变成液滴，然后像眼泪一样一滴一滴地落下。在实验中还可以观察到有趣的“超流喷泉”现象。如在容器内部置一小电炉对液氦超流体稍微加热，超流体会形成一柱异常光滑美丽的小喷泉，这种美景只能在超流体这种无黏性的液体上看到。

液氦的超流性