宇宙最低温度!距离绝对零度仅38皮开尔文,这是什么概念?
众所周知,理论上宇宙中最低的温度就是所谓的绝对零度,也就是零下273.15℃,从热力学的角度来衡量,就是0开尔文。
不过,宇宙中没有绝对完美的事,由于微观粒子的运动不会真正停止,所以绝对零度是不可能在现实中出现的,只能尽量去逼近这个数值。最近,德国科学家实现了一次巨大的突破,将温度降低到了惊人的8皮开尔文。这是个什么概念呢?这个温度有多低呢?
这么说吧:1的1/1000叫做“毫”,毫的1/1000叫做“微”,微的1/1000叫做“纳”,纳的1/1000就是这个“皮”了。也就是说,1皮开尔文相当于10^-12开尔文,也就是说,这一次德国科学家创造了3.8 * 10^-11开尔文的惊人温度。可以说,这距离绝对零度已经非常接近了。
我们知道,通常情况下物质有三种物理状态,那就是固态、液态和气态。有些人知道,当温度达到更高的时候,微观粒子中的离子会脱离原子核游离出去,这就是传说中物质的第四种状态——等离子态,比如火焰就是等离子态的。反过来,当温度足够低,逼近绝对零度的时候,就会出现物质的第五种状态。由于这第五种状态最早于1920年由物理学家玻色和爱因斯坦预言,所以又被称为玻色-爱因斯坦凝聚态。
实现这个突破的,是汉诺威莱布尼茨大学的Ernst Rasel教授的团队,他们将10万个铷原子放置在一个磁阱中,经过一系列操作和冷却,才实现这个成就的。听起来10万个原子好像很多的样子,但即使是一个针头的原子数量也比它多5000万倍。
玻色-爱因斯坦凝聚态对于物理学家了解更加极端和复杂的物理学知识有着重要的意义,甚至有望解决量子力学和相对论之间的矛盾,而这也是当今世界上最大的物理学难题。为了在这种状态下进行更多的实验,美国宇航局还在国际空间站上专门建设了一个实验室,未来有望突破这个纪录。
赞 (0)