Существуют ли материалы, которые не являются твердыми при 0 К?
Думая о внутренней энергии системы частиц, я предполагаю, что система просто сойдется к ближайшему минимуму потенциала конфигурационной энергии, а затем не изменит своей конфигурации, как только она там окажется. Это правда? Кроме того, существуют ли реальные системы с идеально плоским потенциалом в отношении некоторых степеней свободы, которые позволили бы изменить конфигурацию?
Да. Гелий не затвердевает при 0К. Идея о том, что «система просто сойдется к ближайшему минимуму потенциала», не принимала во внимание квантовый эффект. Даже если потенциал не плоский, атомы все равно не будут оставаться в покое при минимальном потенциале из-за квантовых флуктуаций, которые всегда присутствуют даже при 0К. Атомы могут туннелировать от одного минимального потенциала к другому в квантовой механике. Если туннелирование достаточно сильное, твердое тело может быть расплавлено квантовыми флуктуациями, и система станет сверхтекучей. Именно по этой причине гелий остается в сверхтекучем состоянии при 0 К и не затвердевает.
Джон Ренни
любопытный разум