到目前為止,氦的最大用途是保持低溫。我們在陸地上習慣的那種環境下,氦氣是不會結冰的,但如果你達到絕對零度時,液氦就會變成是一種珍貴的商品,氦氣燃料在零下450華氏度左右就會變成液體。
化學家有一種儀器,它可以根據物質成像的原理來確定分子的結構。這種機器就需要液氦。如果這一切對你來說還不夠重要,大型強子對撞機也需要氦來冷卻分子,讓分子處於幾乎的靜止狀態,從而有助於觀察實驗結果。
接近絕對零度時,一些液體會產生第二種被稱為超流體的流體狀態,因為它的粘度為零,或流動性無窮大。在1937年,人們便發現了氦,當氦接近絕對零度時,它會使超流體的溫度低於2.17 開爾文。超流體還具有無限的能量導電性,因此在超流體中不會發生溫度變化。將超流體置於運動的容器中,可以產生量子化的渦流。1924年,阿爾伯特·愛因斯坦和薩蒂恩德拉·納特·博斯預測到了「玻色-愛因斯坦凝聚」(BEC)現象,在BEC中,矩的作用不再是單個分子,而是坍縮成一個單一的量子態,這個量子態可以用一個單一的、均勻的波函數來表示。
當超高發光的粒子云被冷卻到接近絕對零度時,這些雲便被稱為玻色-愛因斯坦凝聚體(BEC),其中包含的粒子凍結性非常強,它們的變化極其緩慢。在世界的靜止下,這些粒子在自由發展的BEC中也不能保持足夠的慢下來,以至於物理學家們只能以幾分之一秒的速度跟蹤它們,所以科學家們很難得到這些分子的觀察結果。
NASA官員在研究報告上表示,物理學家在接近絕對零度時發現所有分子的運動都停止了。而純粹的絕對零度有可能達到麼?
開爾文溫度測量法,是在溫度不存在無限零度下的溫度測量法。絕對零度,是分子生命極限的溫度,它表示攝氏溫度測量的溫度為273.15°,這個開氏溫標和攝氏溫標的大小是一樣的。因此,在這兩個攝氏參考溫度下,即水的凝固點(0°C)和水的沸點(100°C),分別對應於開爾文溫標下的273.15°K和373.15K。
另一種純粹的溫度測量方法,是藍金溫標,也被一些技術人員採用。絕對零點強度、振動,分子即使在絕對零度下也會保持一定的溫度,這種現象在醫學領域已經採取測量方法來測量分子的隨機運動。當溫度降低到絕對零度時,所有物質運動都會停止,分子也可能會停下來休息。然而,事實上,分子在絕對零度下的運動從未消失。
當溫度接近絕對零度時,分子或者粒子的動能接近有限的量,這個有限的量很小,但是並不是0,因此還保留一定的動能。在絕對零度在,人們認為任何運動都會停止。仍然一些分子強度仍然會存在,不過這些分子強度處在最低的峰值,但並不是靜止的死寂。