让我们来探讨一种非常特别的物质状态，超固态。

想象一下，如果给物质施加非常大的压力，比如140万大气压，会发生什么事情呢？

在这么大的压力下，物质的原子可能就会被“压碎”。

具体来说，原子里的电子会被“挤出”去，形成一片电子气体。

而原本藏在电子里的原子核，就会裸露出来，并且紧紧地排列在一起。

这样一来，物质的密度就会变得非常大，这种状态下的物质，我们称之为“超固态”，那密度有多大呢？

举个例子，一个乒乓球大小的超固态物质，它的重量可能会超过1000吨！这就是超固态的神奇之处。

现在，科学家们不仅成功搅拌了这种超固态物质，并且在搅拌的过程中，他们发现了一些非常奇妙的现象。

由于内容相当深奥，让我们从基础讲起。

在我们生活的世界里，物质主要有四种常见的状态：气体、液体、固体，当然，在特定条件下，我们还能遇到等离子体。

但是，现代物理学告诉我们，在极端条件下，物质其实能展现出更多奇异的状态。

这些奇异的物质状态，科学家们认为，可能存在于中子星内部，也可能在宇宙刚刚诞生的时候就已经存在，甚至可能一直留存到宇宙的尽头。

让我们举一个最著名的例子来说，就是关于液氦的实验。

实验中，在非常冷的条件下，液氦会变成一种叫做超流体的神奇东西。

这种超流体真的很特别，它能沿着杯壁往上爬，甚至爬出容器。

超流体还有一些让人难以置信的特性，这些特性在传统的物理学里是完全讲不通的。

比如说，当它们旋转的时候，跟普通的液体比起来，超流体会形成完全不同的漩涡。

科学家说，超流体之所以有这样的特性，是因为它们流动的时候不会损失任何能量。

如果你搅拌超流体，它们最终会形成一些叫做量子漩涡的东西。

这些超级神奇的量子漩涡，它们可以一直转个不停，而且看起来跟普通液体里的漩涡完全不一样。

最有趣的是，这些量子漩涡并不会在搅拌的中心冒出来，而是躲在超流体的内部，用一种很特别的方式各自分开转圈，而且它们转得一样快。

科学家解释说，这种奇怪的空间特性，其实是量子世界里一个叫“波函数”的东西搞出来的。

所以，量子漩涡就像是很多不同量子状态或者奇怪物质状态的标志。

这些状态通常只有在非常极端的情况下，比如量子力学效应变得非常明显和重要的时候。

科学家们发现，这种特性可能也存在于宇宙中的一些奇怪现象里，对研究高能物理也很重要，比如在粒子加速器里就能看到它的影子。

大家一直都觉得，量子漩涡就是超流体的一个独特标志。

但是呢，超流体这个概念已经存在很久了，虽然它很特别，但物理学家们还是想，说不定能把它变成更神奇的东西，比如我们说的超固态。

这个想法已经有好几十年了。

所以几十年来，科学家们一直在琢磨一个关于超固体的新奇想法。

他们想，这种物质会不会很特别呢？

它就像是那种排列得非常整齐的物质，通常是结晶的，里面的粒子都各自为政，但同时又拥有超流体的特性。

但是让一个固态流动，这种想法听上去就像天方夜谭一般。

但这个念头从上世纪60年代初就有了，只是一直没能变成现实，直到早期的超声波实验出现，超固态的存在才似乎有了一丝可能。

要说超固态，它得满足一些条件，比如要有一种连续的对称性，要有特定的晶体结构，还要保持相位不变，让单个粒子的波函数保持稳定，或者换句话说，它也得是超流体。

终于在2017年，科学家们第一次证明了这一点。

科学家们为了证明超固态的存在，用了爱因斯坦凝聚态这种特殊的物质状态来进行实验。

爱因斯坦凝聚态是一种非常冷的量子气体，在这种状态下，粒子的行为变得非常特殊。

在实验中，科学家们发现这些粒子变得异常坚硬，并且它们的排列方式也呈现出一种特殊的晶体结构。

更让人惊讶的是，这些看似坚硬的粒子还展现出了超流动的特性，即它们能够在没有阻力（零粘度）的情况下流动。

然而，尽管这些实验结果非常有趣，并且与超固态的某些特性相吻合，但科学家们仍然不能完全确定这就是超固态。

因为虽然这些粒子展现出了晶体结构和超流动性这两个关键特性，但还需要更多的实验证据来支持超固态的存在。

换句话说，虽然实验取得了一些进展，但关于超固态是否真正存在的问题，科学家们还没有得出百分之百的结论。

为了研究它，科学家们还特意用了些奇特的原子，比如镝原子来做实验。

有趣的是，超固态的神奇特性开始慢慢显现出来了，而这一切都是原子自己相互作用的结果。

最近几年，科学家们用镝原子做了更复杂的实验。

比如，在2021年，他们做出了第一个超固态磁盘，这个磁盘不仅有了超流体的特性，还有了固体的特性，比如会振动。

但是，那时候他们还没看到量子漩涡。

不过，就在几周前，科学家们发布了一项新研究，看起来他们终于成功地做出了有量子化涡旋的超固态。

但做这个实验可不容易，因为他们不能直接去碰这个固态，不然它会散掉。

所以，他们得用磁场来让这个二维的超固态转起来，这样才能形成了那些特别的漩涡。

量子化漩涡，它们就像是有固定位置并且旋转得很特别的小旋风。

科学家们说，这就像是一只猫既是死的又是活的——在这里，固态和液态同时存在。

这对物理学来说是个大突破，因为人们终于看到了50多年前就预测存在的东西，还证实了这些神奇的量子状态是真的。