近日，科研人员在持续近一个世纪的研究探索后，首次直接观测到热量以声波形式传播的现象，这一现象被称作“第二声”。相关成果得益于技术手段的不断进步，使得此前长期停留在理论层面的现象最终得以验证。
“第二声”指热量以波动形式在超流体中传播，该理论最早于1938年由物理学家 László Tisza 提出。然而由于技术限制，长期以来，科学家难以直接捕捉到这一现象的确凿证据。
来自麻省理工学院的研究团队借助新型热成像技术，在由超冷锂-6原子构成的超流体中成功记录到了“第二声”的传播图像。研究表明，与常规材料中的热扩散方式不同，超流体中的热量呈现出类似声波的震荡行为，在容器中往返运动。
该研究项目成员、MIT物理学助理教授 Richard Fletcher 对这一现象作出形象描述：“这就像在一个水箱中，一边水接近沸腾，另一边也会迅速升温，热量来回传递，但水面表面却几乎没有任何扰动。”
超流体是物质在极低温环境下表现出的一种特殊状态，通常由费米子（如电子、质子和中子）在冷却至接近绝对零度时配对形成。在此状态下，物质可无阻力地流动。不同于传统热传导依赖粒子运动的方式，超流体中的热量是以波动的形式进行传播，这使“第二声”成为该类物质的重要特征之一。
本研究的主要作者、MIT物理学教授 Martin Zwierlein 指出，过去只能通过极其微弱的密度变化来推测“第二声”的存在，而本次研究首次直接证明了热量确实能够以波动形式在超流体中传播。
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