绝对零度|比绝对零度高38万亿分之一摄氏度 迄今最低温度在实验室测得
德国科学家最近打破了实验室测量到的最低温度纪录!据美国趣味科学网站10月14日报道 , 他们让磁化气体从120米高的塔上落下 , 测得其温度仅比绝对零度(-273.15℃)高38万亿分之一摄氏度 。
【绝对零度|比绝对零度高38万亿分之一摄氏度 迄今最低温度在实验室测得】研究人员解释说 , 温度是分子振动的一种量度:分子集合运动得越多 , 集体的温度就越高 。 因此 , 绝对零度是所有分子运动停止的点 。 而在开尔文温标中 , 零开尔文对应的就是绝对零度 。
在最新实验中 , 研究人员在真空室内的磁场中捕获了由大约10万个气态铷原子组成的原子云 。 然后 , 他们将真空室的温度冷却到绝对零度之上20亿分之一摄氏度 。 尽管这本身就是一项世界纪录 , 但这对想要突破物理学极限的研究人员来说还不够 , 为了更冷 , 他们需要模拟深空条件 。
因此 , 研究小组把他们的装置带到了欧洲空间局的不来梅下降塔——不来梅大学的一个微重力研究中心 。 他们让真空室自由下落 , 同时快速打开和关闭磁场 , 让铷原子气体云在重力作用下自由漂浮 , 将铷原子的运动减慢到几乎为零 。
研究小组说 , 处于玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC)下的气体云在38万亿分之一开尔文下保持了大约2秒钟 , 创造了纪录 , 打破了美国国家标准与技术研究所科学家此前用激光器实现的纪录 。 BEC被称为物质的第五种形态 , 处于BEC态下的物质的行为举止类似一个大原子 。
研究人员称 , 理论上 , 他们可以在真正失重的条件下(如太空中)维持这一温度长达17秒 。
接近绝对零度时 , 物质会举止反常 。 如2017年发表于《自然·物理学》杂志上的一项研究表明 , 在绝对零度下 , 光变成了一种可以直接倒入容器中的液体 。 在美国国家航空航天局的冷原子实验室 , 研究人员甚至目睹原子同时存在于两个地方 。 麻省理工学院的研究人员称 , 超低温有助科学家建造出更好的量子计算机 。
据悉 , 宇宙中已知最冷的天然之处是旋镖星云 , 它位于半人马座 , 距离地球约5000光年 。 欧洲空间局的数据显示 , 其平均温度为零下272摄氏度(约1开尔文) 。
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