平凡无奇的液体，当温度降低到某一温度之下后，基本性质会突然改变，没有了黏性，可以一直流动，甚至向上爬出容器口。这是为什么？2016年诺贝尔物理学奖得主迈克尔·科斯特利茨(Michael Kosterlitz)受Frontiers for Young Minds期刊网站邀请，撰文解释了这一现象。
我们的世界充满着谜题，从身边司空见惯的现象，比如风吹树枝，到只有在特定条件下才会发生的罕见且神秘的现象，比如超流体，即极低温度下一些液体可以永无止尽地流动，而物理学是破解自然界谜题的最佳工具之一。超流体就是我在我的物理学之旅中遇到的一种非常特殊的现象。平凡无奇的液体，当温度降低到某一温度之下后，基本性质会突然改变，没有了黏性，可以一直流动，甚至向上爬出容器口，即变成了超流体。
在这篇文章中，我将带你走近超流体的迷人世界，展示它们的一些有趣的行为，并解释其与使我获得2016年诺贝尔物理学奖的发现有何联系。
拓扑学是数学的一个分支领域，研究物体的形状，并根据形状将物体分类。关于形状的一个关键参数是洞的数目。例如，球没有洞，而甜甜圈有一个洞。
因此，球和甜甜圈在拓扑学上属于不同类别，意思是，你把球平滑地变形，不可能变成甜甜圈，要把球变成甜甜圈，必须在球上戳一个洞，这就需要撕裂材料，就不叫平滑地变形了。在拓扑学中，你可以随心所欲地揉捏材料，但你不能戳洞，也不能把不同部分粘在一起。因此，你可以把一个球揉成一个碗，因为它们的拓扑结构是相同的。这波操作很滑稽，背后的思想颇有用。
如前文所述，拓扑学是描述材料之间某些差异的一种方便方法。
我们都很熟悉的一类材料叫做绝缘体。绝缘体是一种不易导电的材料，如橡胶或塑料。材料导电还是不导电由材料的能量特性决定。材料中的电子的能量不是任意值都可以的，这些离散的特定能量称为能级，材料中许许多多的能级密集排列在一起，构成能带。材料很多性质通常取决于能带结构。
电子依次充满能量较低的能带，而将高能量的能带空着，空能带与被占能带之间的能量差叫做“能隙”，对于绝缘体来说，能隙非常大，电子没有足够的能量跑到空置的高能带。对于导体来说，空能带与被占能带是连在一起的，没有能隙，电子不需要额外能量就能跑到空能带上，还能“跑来跑去”，材料加上电压，电子就一起从电压低的地方向电压高的地方跑，形成电流。
你知道吗？有些液体可以克服重力，爬上玻璃器壁。
这样的流体被称为超流体，这是流体在极低的温度下表现出的非常奇怪的行为。最常见的超流体是液氦。氦在常温常压下是气体，很多会飞的气球里就是充的氦气（也有很多气球充的是氢气，不过氢气不安全，易爆炸）。人吸入氦气，嗓音会变得奇怪，像唐老鸭。氦有两种同位素，即氦-4和氦-3。温度非常低时，气体氦会变成液体氦，温度继续降低到2.17 K(−270.98°C)时，正常的液体氦-4就会变成超流氦-4。
（氦-3在更低的温度下也会表现出超流现象。）超流氦一旦开始流动，就不会再停下来了。把超流氦放在敞口容器里，哪怕受到一点点扰动而动起来，它会沿着器壁爬上去，流到容器之外。这是我们在日常生活中不会遇到的怪异的物理现象，引起科学家的极大兴趣。