德国物理学家创造了有史以来最低的温度

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据外媒New Atlas报道,德国物理学家创造了有史以来最低的温度–比绝对零度高38万亿分之一摄氏度。这个奇怪的实验涉及到投放量子气体,并通过开关磁场使其原子几乎完全静止。

绝对零度约为-273.15°C(-459.67°F),是热力学尺度上可能的最低温度,代表着完全没有原子运动或热量的点。然而,科学家们不可能达到这一标准,因为我们不可能从一个系统的原子中消除所有的动能。

但科学家们一直都很接近–几年前,哈佛大学的一个团队研究了有史以来最冷的化学反应,温度为500纳开尔文(比绝对零度仅高五百万分之一摄氏度)。而国际空间站上的冷原子实验室在仅为100纳克尔文的温度下进行了实验。

但是这些温度与新研究中取得的温度相比是温和的。一个德国团队现在记录的有效温度仅为38皮开尔文,比绝对零度高38万亿分之一摄氏度。

为了做到这一点,研究人员从一个由10万个铷原子组成的云开始,将其困在一个真空室的磁场中。然后他们将其冷却,形成一种被称为玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的量子气体,在那里原子开始像一个大原子一样行动,允许奇怪的量子效应在宏观尺度上变得可见。

然而,比绝对零度高20亿分之一摄氏度的温度下,这还不够冷。因此,研究小组在Bremen Drop Tower研究设施进行了一次实验,将BEC“陷阱”扔到120米(393.7英尺)的地方。在自由落体过程中,研究小组反复关闭和开启含有气体的磁场。

当磁场关闭时,气体开始膨胀,而当它被重新打开时,气体又被迫收缩。这种切换使气体的膨胀几乎减缓到完全停止,而减少这种分子速度可以有效地降低温度。虽然该实验只设法实现了这一破纪录的温度长达两秒钟,但模拟显示,在失重环境中,如在卫星上,应该有可能保持长达17秒。

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