第五态物质存在吗（物质存在的第五态，你知道是什么形态吗？）
导读：本章摘自独立学者灵遁者量子力学科普书籍《见微知著》。此文旨在帮助大家认识我们身处的世界。世界是确定的，但世界的确定性不是我们能把我的。
虽然玻色-爱因斯坦凝聚很难理解也很难制作，但它们也有许多非常有趣的特性。比如它们可以有异常高的光学密度差。一般来说凝聚的折射系数是非常小的。因为它的密度比平常的固体要小得多。但使用激光可以改变玻色-爱因斯坦凝聚的原子状态，使它对一定的频率的系数骤增。这样光速在凝聚内的速度就会骤降，甚至降到数米每秒。所以会用玻色—爱因斯坦凝聚来降低光速。
自转的玻色-爱因斯坦凝聚可以作为黑洞的模型，入射的光不会逃离。凝聚也可以用来“冻结”光，这样被“冻结”的光在凝聚分解时又会被释放出来。
最近有新闻在报道“液态光”，标题为：《人类首次在室温下造出液态光》。
其实通过上面文章的分析，大家应该就知识了这个“液态光”的概念就和玻色—爱因斯坦凝聚有关。
文章指出此次突破由意大利CNR纳米技术研究所和加拿大蒙特利尔理工学院的科研人员共同完成，相关论文发表在 6 月 5 日的《自然·物理》上。该研究的成功实施为量子流体力学的进一步发展铺平了道路，也可能为室温超导的实现方法以及新型电子元件提供灵感。
图丨上图为一般液体碰到障碍的反应；下图为液态光碰到障碍的反应
在某些特定情况下，光的确可以变成液体，成为一种超流体，但是，要实现这种效应需要非常苛刻的条件，因为液态光属于玻色-爱因斯坦凝聚态——这种凝聚态的又称为“物质的第五态”一般情况下，类似的物态只能在接近绝对零度（零下摄氏273度）的低温下出现。
团队首席科学家、来自意大利 CNR 纳米技术研究所的 Daniele Sanvitto说：“此次工作中最不同寻常的是，我们证明了超流体现象也可以在室温的环境条件下实现”。
图丨该项目的两位负责人Daniele Sanvitto 和 Stéphane Kéna-Cohen
研究团队的另一名负责人 Stéphane Kéna-Cohen 则描述了液态光一个更为戏剧化的效果：不同于一般液体，液态光遇到障碍只会平滑地绕过去，不会产生任何波纹和漩涡，表现出零摩擦和零粘性这两个特性。
图丨随着能量的增加，流体在经过物质时逐渐有了超流体的性质。
不难看出，液态光的制备方法与金属超导的实现方法有相似之处：两者都只能在极其低温的条件下才能被观察到，而且持续的时间非常短。
那么，这一次科学家是如何在室温条件下制造出液态光的？据Stéphane Kéna-Cohen介绍，为了达到这个目的，他们把一个 130 纳米厚的有机分子切片放在了两个反射率极高的镜片之间，形成一种类似三明治的结构。
然后，研究人员用周期为 35 飞秒的激光脉冲轰击这个系统，使得光子在镜片间来回弹射。在这个过程中，光子与中间的有机分子急速交错，从而形成了一种具备光-物质二元属性的液态光。简而言之，光子和有机分子中的电子相耦合便形成了液态光。
该实验中的这种耦合体叫做极化激元，是一种准粒子。它是由电磁波之间的强烈耦合以及带有电偶极子或磁偶极子的激发作用中诞生。简单来说，极化激元的形成也可看为一颗受激的光子。
极化激元-超流体的概念最早于2007年就被提出，当时的研究者就提出了假设，这类超流体的最大特点之一就是有可能在室温下被实现。
这次的突破将对未来的学术研究和实际应用产生巨大影响。在学术研究上，除了可以让科学家在常温下研究与玻色-爱因斯坦凝聚态相关的基本现象，液态光还可以为量子流体力学提供更好的研究对象。
至于其实际效用，Stéphane Kéna-Cohen说：“这次成果不但展现了有关玻色-爱因斯坦凝聚态的基础性质，还能启发我们设计未来的光子超流体设备，这些设备很可能实现能量上的零损耗”。
此前，在与该实验原理相似的超导体研究中，制造接近零电阻的材料往往需要进行严格的极度冷冻处理。如果利用本次的液态光制备方法，工程师可以在室温条件下生产出更高效的超导材料设备，例如激光器、发光二极管、太阳能电池板和光伏电池等，而且这些装置可以在很大程度上避免光子跟障碍物接触带来的能量损失。
这就是新闻中的主要介绍，很多人看了会迷糊。我给大家简单分析一下。
首先大家要知道，超流体，超导现象往往是玻色—爱因斯坦凝聚态的具体表现。
但一般要出现超流体和超导现象的条件很苛刻。其中之一就是温度要非常低，非常接近绝对零度。
而这一次是在室温下完成的这个“液态光”实验，突破了温度要求，所以是个突破。也就是说这些科学家用“极元激化”这个耦合机制，使得光子处于了玻色—爱因斯坦凝聚态。就相当于控制了光的速度，和流动性质。
但“液态光”这个词只是形象的比喻，和液态的其他东西，比如水，有很大的区别。我们可以说淘一瓢水出来，但你不可能淘一瓢液态光出来，然后再把它洒在地上。
还有大家要清楚的明白，玻色—爱因斯坦凝聚态的出现，其根源是玻色子服从玻色—爱因斯坦统计。 否则费米子凝聚态就和玻色—爱因斯坦凝聚没有任何差别了。就不会出现“费米子凝聚态”这个词。
