Chương 163: Siêu chảy, Siêu dẫn và Trạng thái Ngưng tụ (Hạ)
Cái gọi là "trạng thái ngưng tụ" chỉ hệ thống do số lượng lớn hạt tạo thành, và giữa các hạt có tương tác rất mạnh. Trong tự nhiên tồn tại các loại vật chất ở trạng thái ngưng tụ khác nhau. Trạng thái siêu chảy ở nhiệt độ thấp, trạng thái siêu dẫn, trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein, trạng thái sắt từ, trạng thái phản sắt từ trong môi trường từ tính, đều là trạng thái ngưng tụ.
Ở Địa Cầu, cái gọi là "vật lý trạng thái ngưng tụ" là ngành khoa học nghiên cứu cấu trúc vi mô, tương tác giữa các hạt, quy luật vận động, tính chất vật chất và ứng dụng của vật chất ở trạng thái ngưng tụ do số lượng lớn hạt vi mô tạo thành.
Ở Địa Cầu, vật lý trạng thái ngưng tụ bắt nguồn từ vật lý chất rắn và vật lý nhiệt độ thấp thế kỷ 19. Nó là một ngành học được hình thành trên cơ sở vật lý chất rắn, mở rộng đối tượng nghiên cứu và làm sâu sắc thêm các tầng thứ nghiên cứu. Các tầng thứ nghiên cứu của nó bao gồm vĩ mô, trung mô đến vi mô; số chiều vật chất mà nó nghiên cứu bao gồm ba chiều, chiều thấp và chiều phân số; cấu trúc mà nó nghiên cứu, từ tuần hoàn đến không tuần hoàn và gần tuần hoàn, hoàn chỉnh đến không hoàn chỉnh và gần hoàn chỉnh; môi trường bên ngoài mà nó nghiên cứu, từ điều kiện thông thường đến điều kiện cực đoan và nhiều điều kiện cực đoan tác động qua lại...
Chẳng qua, ngành học trạng thái ngưng tụ này cũng rất non trẻ. Mặc dù trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein đã là một khái niệm hoàn chỉnh từ trước Thế chiến II, nhưng mãi đến năm 1984, ngành học này mới được coi là thành lập đầy đủ. Lý thuyết trường phonon, lý thuyết BCS về siêu dẫn nhiệt độ thấp, lý thuyết bán dẫn, thậm chí là "chuyển pha Mott" khiến kim loại từ chất dẫn tốt trở thành chất cách điện...
Hết phát hiện này đến phát hiện khác khiến các nhà khoa học bắt đầu coi trọng các vấn đề liên quan đến "chuyển pha". Vật lý chất rắn dần dần liên kết với một số nghiên cứu trong lĩnh vực vi mô, hình thành nên vật lý trạng thái ngưng tụ hiện nay.
Và hai quá trình này có thể coi là quá trình lý thuyết trường lượng tử bước ra khỏi lĩnh vực vật lý lượng tử, dần dần thâm nhập vào các ngành học khác.
Mà siêu dẫn và siêu chảy lại là một bước đi khá quan trọng trong quá trình này.
Cái gọi là "trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein" là một trạng thái vật chất đặc biệt. Trong trạng thái vật chất này, nhiều nguyên tử kết hợp lại với nhau, chịu tác động qua lại giống như một hạt. Nói một cách đơn giản, nó có thể được coi là "trạng thái chồng chất nhiều hạt" - một loại "trạng thái chồng chất vĩ mô".
Đương nhiên, "vĩ mô" này cũng là tương đối.
Siêu lỏng là một hiện tượng, bản chất là hiện tượng thống kê lượng tử, cũng là một hành vi ngưng tụ.
Mà chất siêu dẫn có thể được coi là trạng thái ngưng tụ của các electron bên trong tinh thể, không tạo ra tương tác với mạng tinh thể. Có thể tưởng tượng hình ảnh này như sau - có vô số khối xây dựng tạo thành một khung dạng lưới, và bên trong khung này, có nước chảy. Khung do các khối xây dựng tạo thành gần như không thể gây ra bất kỳ trở ngại nào cho nước - đây chính là bí mật của chất siêu dẫn. 【Đương nhiên, giới hạn ở siêu dẫn nhiệt độ thấp dựa trên boson. Hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao tương tự như siêu dẫn nhiệt độ thấp, nhưng nguyên lý lại khác nhau】
Có thể nói, siêu dẫn nhiệt độ thấp chính là một loại siêu chảy đặc biệt, là siêu chảy của electron.
Nhưng đáng tiếc, hiện tượng siêu chảy đến nay vẫn chưa có một lý thuyết nào có thể giải thích tốt. Ngược lại, siêu dẫn lại có rất nhiều lý thuyết, mô hình.
Đương nhiên ở giai đoạn hiện tại, bất kể là nghiên cứu về chất siêu dẫn hay chất siêu chảy, đều là sự thúc đẩy đối với vật lý trạng thái ngưng tụ.
Lời nói này của Vương Kỳ quả thực có thể coi là "chỉ đường". Khác với chất siêu chảy, chất siêu dẫn chắc chắn có thể trở thành hướng nghiên cứu nóng hổi của Tiên đạo. Không nói đến cái khác, chỉ riêng sự tăng cường của lý thuyết siêu dẫn đối với một loạt pháp thuật điện từ của hệ thống Thiên Ca, cũng đủ khiến nhiều tu sĩ của Quy Nhất Minh phát cuồng.

"Siêu dẫn sao? Cần phải tăng thêm một số pháp trận hàn nhiệt..." Hoắc Đồng Thanh cúi đầu, trầm ngâm suy nghĩ.
Vương Kỳ dường như nhớ ra điều gì đó, bổ sung: "Đương nhiên, ngươi làm ngược lại cũng được - nghiên cứu tính cách điện của linh tài kim loại, cũng là một hướng đi không tồi."
Chất cách điện tô pô là một lĩnh vực khá nóng trong thế kỷ 21, mà "chuyển pha Mott" thông qua tương tác giữa các electron, biến kim loại thành chất cách điện, càng là một phát hiện quan trọng trước khi vật lý chất rắn tiến tới vật lý trạng thái ngưng tụ.
Hoắc Đồng Thanh gật đầu, không biết đã nghe được bao nhiêu. Hắn đổi chủ đề, hỏi: "Nói vậy, đạo hữu ngươi điều khiển khí thể nguyên tố số không này, là muốn phát triển ra pháp thuật gì sao?"
"Pháp thuật? Coi như là vậy." Vương Kỳ gật đầu, rồi hỏi: "Ở đây có luyện tài kim loại phế thải không cần đến không?"
Hoắc Đồng Thanh chỉ vào góc tường. Trong nháy mắt, có mấy đạo hồng quang nhàn nhạt đâm tới. Dù Hoắc Đồng Thanh là tu sĩ Luyện Hư kỳ, không chú ý cũng suýt không bắt kịp quỹ đạo của chúng. Đợi hắn hoàn hồn, những khối kim loại kia đã bị cắt thành mảnh vụn.
"Đây... Đây là..." Hoắc Đồng Thanh nheo mắt: "Thủ đoạn sắc bén thật... Thủ đoạn nhanh chóng thật!"
Hắn liếc mắt liền nhìn ra. Vương Kỳ vừa rồi đã dùng thuật Ngự Vật điều khiển khí thể nguyên tố số không ở trạng thái siêu chảy, truyền động năng cho những chất siêu chảy này.
Vì là chất siêu chảy, nên khí thể nguyên tố số không tự có đặc tính kỳ dị là không có độ nhớt, không có entropy. Mà vì khí thể nguyên tố số không thuần túy do neutron tạo thành, nên nó gần như không có tương tác với không khí.
Không có độ nhớt, có nghĩa là nó sẽ không tiêu hao nhiệt năng do vận động vô nghĩa bên trong. Gần như không có tương tác với vật chất thông thường, có nghĩa là nó sẽ không chịu bất kỳ lực cản nào từ bên ngoài, thậm chí có thể trực tiếp "thấm vào" vật thể. Mà không có entropy - trong vũ trụ này, không có entropy có nghĩa là nó có thể khiến linh lực không bị thất thoát, phát huy hoàn toàn.
Do gần như không có tương tác với không khí, nên luồng khí do Vương Kỳ gây ra thậm chí còn không khiến Hoắc Đồng Thanh chú ý. Do không có độ nhớt, nên Vương Kỳ cũng có thể dễ dàng tăng tốc nó đến mức độ mà tu sĩ Nguyên Thần kỳ khó có thể phản ứng.
"Lợi hại, thật sự lợi hại..." Hoắc Đồng Thanh khen không ngớt: "Đệ tử Phần Kim Cốc của ta, rất nhiều người đều có phương pháp tu luyện, nâng cao khả năng điều khiển chuyên biệt đối với một loại nguyên tố nào đó. Ngự thiết, ngự khinh, ngự thán đều được coi là khá phổ biến. Nhưng nếu mọi người đều học được pháp môn điều khiển nguyên tố số không, mọi người đều có thủ đoạn này..."
"Hoắc tiên sinh, ngươi đừng vội kích động." Vương Kỳ lắc đầu: "Thủ đoạn này không đơn giản như ngươi nghĩ đâu."
"Nói thế nào?" Hoắc Đồng Thanh lúc này mới hơi bình tĩnh lại.
"Thứ nhất, trong thiên địa gần như không tồn tại nguyên tố số không tự nhiên. Trong môi trường của chúng ta, nguyên tố số không đã sớm phân rã rồi." Vương Kỳ thả khí thể nguyên tố số không trong tay ra: "Nếu muốn sử dụng, thì phải mang theo khí thể nguyên tố số không được bảo quản tốt bên mình."

Lúc này, cả phòng thực chứng đã tràn ngập khí thể phát sáng. Nguyên tố số không trong thời gian cực ngắn, đã khiến nhiệt độ cả phòng thực chứng trở nên đồng đều. Do nhiệt độ bên ngoài Nam Minh thấp hơn nhiều so với nhiệt độ trong phòng, nên chất siêu chảy nhanh chóng thoát ra ngoài qua khe cửa - dù cánh cửa đó là cửa kín khí.
Nhìn cảnh tượng này, Hoắc Đồng Thanh trầm tư nói: "Ừm, thật ra nguyên tố số không cũng không quá đắt, giá cả thậm chí còn thấp hơn phù triện cao cấp. Nếu là đệ tử Kết Đan kỳ, mỗi người mang theo mười đến hai mươi ống là hợp lý. Mà một ống nghiệm chất siêu chảy, có thể cho phép một đệ tử Kết Đan kỳ có một kích nhanh chóng vượt qua Nguyên Thần bình thường... Dù vì cường độ có hạn không thể vượt cấp chiến đấu, cũng có thể là sát chiêu cùng cấp."
"Cũng không thực tế lắm." Vương Kỳ lắc đầu: "Ngươi biết câu 'rút đao chém nước nước càng chảy' chứ?"
Hoắc Đồng Thanh kinh ngạc: "Ý ngươi là..."
"Vì thuần túy là neutron, nên gần như không có tác dụng lực liên kết nguyên tử với vật chất thông thường. Mặc dù nó thấm vào vật thể khác không khó lắm. Nhưng động năng mà tu sĩ bình thường có thể tác động lên nó không quá mạnh, rơi vào từng nguyên tử nguyên tố số không, chưa chắc đã có thể chống lại được lực h·ạt n·hân của h·ạt n·hân nguyên tử. Dù ngưng khí thành nhát chém, nó cũng gần như không chém được bất cứ thứ gì - cơ bản là nó thấm vào."
Đương nhiên, đại lực xuất kỳ tích. Nếu một tu sĩ có thể tăng tốc nguyên tố số không đến mức độ cần phải xét đến hiệu ứng tương đối tính, thì vẫn có thể hóa thành khí nhận, thần cản sát thần phật cản sát phật. Nhưng mà... Ngài đã có bản lĩnh lớn như vậy, tăng tốc thứ gì mà không tốt? Dù là tăng tốc không khí cũng hiệu quả hơn nguyên tố số không!
Hoắc Đồng Thanh chỉ vào đống mảnh vụn ở góc tường: "Những thứ đó là..."
"Những thứ đó à." Vương Kỳ xòe tay: "Ta mượn khí thể nguyên tố số không đánh ra một đạo Thiên Ca Hành điện kình. Do khí thể số không là chất siêu chảy, không có entropy, nên Thiên Ca Hành điện kình truyền qua một cách hoàn chỉnh. Thêm vào đó bản thân nó không có bất kỳ điện tính nào, nên sự truyền dẫn này không khó khăn. Thứ thực sự xé rách những khối sắt này, cắt đứt tương tác điện từ giữa các nguyên tử, không phải là khí nhận nguyên tố số không, mà là Thiên Ca Hành điện kình của ta." Nói rồi, Vương Kỳ vỗ ngực: "Không phải ta khoe. Trong Kết Đan kỳ, Thiên Ca Hành của ta luyện rất là chính tông, tu sĩ Quy Nhất Minh bình thường còn không bằng ta."
Trái tim nóng bỏng của Hoắc Đồng Thanh lập tức nguội đi một nửa.
Thứ thực sự có hiệu quả là Thiên Ca Hành điện kình, có nghĩa là công kích phát ra thông qua khí thể nguyên tố số không, thực tế vẫn dựa vào lực lượng của bản thân Vương Kỳ. Nếu pháp lực của kẻ địch vượt qua Vương Kỳ, có thể trung hòa lực lượng này, thì khí nhận nguyên tố số không cũng không có tác dụng gì.
Nói cứng ra... Thứ này nhiều nhất là có thể cho phép một tu sĩ đơn giản phá vỡ bảo vật hộ thân của tu sĩ khác, rồi truyền một kích của mình qua một cách không tổn thất.
Nhưng xét đến việc một số cương khí hộ thân có thuộc tính "bất kể là vật chất gì đều đẩy ra hết" thủ đoạn này có thể có tác dụng bao lớn vẫn còn là ẩn số.
"Ừm, cho nên làm chất chỉ thị linh khí mới là công dụng lớn nhất của nó ở giai đoạn hiện tại." Vương Kỳ nhún vai. Trên người hắn có rất nhiều pháp môn có thể vượt cấp thương địch, loại pháp thuật nhỏ "trò tiêu khiển" này, hắn tự nhiên không coi trọng.
"Cắt gọt công nghiệp pháp thuật thì có thể cân nhắc sử dụng, ngoài ra, làm một loại chất làm lạnh duy trì nhiệt độ đồng đều trong một phạm vi nhất định, cũng có tác dụng nhất định..."
——Nghĩ kỹ lại, rõ ràng siêu dẫn nhiệt độ thấp có thể nói là một loại siêu chảy đặc biệt, nhưng lý thuyết siêu dẫn phát triển hơn siêu chảy rất nhiều, cũng không phải không có lý do. Dù sao, ứng dụng của siêu dẫn nhiều hơn siêu chảy.

"Thật là một thế giới thực dụng, bất kể là thế giới trước hay thế giới này." Vương Kỳ lắc đầu, cảm thán trong lòng.
Chú thích các thuật ngữ khoa học:
Trạng thái ngưng tụ (凝聚态): Hệ thống vật chất gồm nhiều hạt tương tác mạnh với nhau.
Siêu chảy (超流态): Trạng thái vật chất có độ nhớt bằng không, thường xuất hiện ở nhiệt độ rất thấp.
Siêu dẫn (超导态): Trạng thái vật chất có điện trở bằng không, thường xuất hiện ở nhiệt độ rất thấp.
Ngưng tụ Bose-Einstein (玻色—爱因斯坦凝聚态): Trạng thái vật chất mà các hạt boson ở nhiệt độ gần độ không tuyệt đối chiếm cùng một trạng thái lượng tử.
Chiều phân số (分数维): Khái niệm chiều không phải là số nguyên, thường xuất hiện trong các hệ fractal.
Lý thuyết trường phonon (声子场论): Lý thuyết mô tả dao động của mạng tinh thể bằng các hạt lượng tử gọi là phonon.
Lý thuyết BCS (BCS 理论): Lý thuyết giải thích hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ thấp dựa trên sự hình thành các cặp Cooper.
Chuyển pha Mott (莫特转变): Sự chuyển đổi từ trạng thái kim loại sang trạng thái cách điện do tương tác electron mạnh.
Lý thuyết trường lượng tử (量子场论): Lý thuyết kết hợp cơ học lượng tử với thuyết tương đối hẹp để mô tả các hạt và tương tác của chúng.
Chất cách điện tô pô (拓扑绝缘体): Loại vật liệu có tính chất cách điện bên trong nhưng dẫn điện trên bề mặt.
Độ nhớt (粘性): Tính chất của chất lỏng chống lại sự biến dạng hoặc dòng chảy.
Entropy (熵): Đại lượng vật lý đo mức độ hỗn loạn của hệ.
Lực h·ạt n·hân (核力): Lực liên kết các nucleon (proton và neutron) trong h·ạt n·hân nguyên tử.
Hiệu ứng tương đối tính (相对论效应): Các hiện tượng vật lý xảy ra khi vật thể chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng.
Cặp Cooper (库珀对 - Khố Bá Đối): Cặp electron liên kết yếu trong chất siêu dẫn nhiệt độ thấp, được giải thích bởi lý thuyết BCS.