科学家刚刚创造了实验室最冷温度的新纪录。他们把磁化的气体倒进塔下393英尺(120米)的地方,产生了零下273.15摄氏度的38万亿分之一度的刺骨温度。
德国科学家对物质第五态的量子特性很感兴趣:玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)是一种只存在于极低温度下的气体衍生物。在BEC阶段,物质开始表现得像一个巨大的原子,这使它成为对亚原子粒子力学感兴趣的量子物理学家的一个有趣的话题。
温度是分子振动的量度;一组分子的聚集温度越高,它们的运动速度就越快。绝对零度,或零下459.67华氏度或零下273.15摄氏度,是所有分子运动结束的温度。开尔文标度,0开尔文等于绝对零度,是由科学家开发的,作为冰冻温度的单独测量。
根据2017年发表在《自然物理学》杂志上的一项研究,光会变成一种液体,可以倒入容器中。根据2017年发表在《自然通讯》杂志上的一项研究,过冷氦在非常低的温度下不再感觉到摩擦。美国宇航局的冷原子实验室甚至发现了在同一时刻出现在两个地方的原子。
在实验中,科学家们利用磁场将10万个气态铷原子困在一个真空容器中。然后,这个房间被冷藏到绝对零度以上20亿分之一摄氏度,这本身就是一个世界纪录。
然而,为了获得更冷的温度,科学家们需要模拟深空环境。因此,机组人员前往欧洲航天局的不来梅降落塔,这是德国不来梅大学的微重力研究设施。
通过放下真空室,快速开关磁场,使BEC在没有重力的情况下漂浮,铷原子的分子速度几乎没有下降。根据这项研究,由此产生的BEC持续了大约38皮开尔文(38万亿分之一开尔文),持续了大约2秒,创造了“绝对负记录”。
位于科罗拉多州博尔德市的美国国家标准与技术研究所(NIST)的科学家们利用专门的激光器创造了之前的纪录,即1开尔文的3600万分之一。
距离地球5000光年的回旋镖星云是宇宙中已知最冷的自然区域。根据欧洲航天局的数据,它的平均温度是-272摄氏度(大约1开尔文)。
根据这项新研究的作者,它们可以在太空等绝对失重的环境中维持这种温度长达17秒。麻省理工学院的专家表示,低温可能有助于科学家建造更强大的量子计算机。
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