3分鐘就懂 物理學家進一步逼近絕對零度

2020-12-06 中關村在線

　　據國外媒體報導，絕對零度被認為是 宇宙 中最低的溫度，而且以人類目前的科技水平還遠無法實現，但科學家能夠將溫度降低到非常接近絕對零度的程度。目前來自麻省理工學院的科學家雷射冷卻鉀鈉氣體分子達到了500納開爾文，相當於一攝氏度的5000億分之一。0開爾文為絕對零度，一旦達到這個溫度，所有原子的振動都會停止。科學家認為如果物質接近絕對零度，就會產生奇怪的狀態，目前科學家只能將溫度降低到這一水平。

　　從教科書上我們可以得知，絕對零度為零下273.15攝氏度，大約為零下459.67華氏度，粒子的振動可產生熱量，如果我們將振動停止，那麼就不會對外輻射出熱量。麻省理工學院的科學家通過最新研究發現，超冷分子在接近絕對零度過程中會進入奇怪的狀態，就像磁鐵把分子吸住一樣，這個現象目前還沒有更好的解釋。麻省理工學院教授馬丁-澤維爾勒認為我們已經非常接近絕對零度，這個研究對分子運動的觀測起到很大的作用。

　　這時候分子不再到處「亂跑」，因此可以在量子力學框架下研究分子的行為。絕對零度是所有分子級運動都停止的理論溫度，這時候理想氣體的焓和熵達到最小值。當然在絕對零度發生時，亞原子粒子仍然在量子層面上運動。美國宇航局通過微波背景輻射測量的值表面，宇宙平均溫度大約為零下270.42攝氏度，即零下454.76華氏度，還沒有達到絕對零度。

　　讓分子進入停止狀態需要強大的雷射介入，用頻率與振動狀態匹配的雷射控制分子運動。麻省理工學院科學家此次達到了500納開爾文，但該的實驗還不是有史以來最冷的溫度，2003年同樣是麻省理工與美國宇航局科學家聯合進行的實驗達到0.5納開爾文。觀察接近絕對零度的過程可發現意想不到的現象，科學家希望利用這個技術研究分子運動，研究各種奇怪的物質狀態。

news.zol.com.cn true http://news.zol.com.cn/527/5276381.html report 1433 　　據國外媒體報導，絕對零度被認為是 宇宙 中最低的溫度，而且以人類目前的科技水平還遠無法實現，但科學家能夠將溫度降低到非常接近絕對零度的程度。目前來自麻省理工學院的科學家雷射冷卻鉀鈉氣體分子達到了500納開爾文，相當於一攝氏度的5000億分之一。0...

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    若是溫度進一步降低，無限趨近於絕對零度時分子做熱運動時的動能會不會就趨近於零了？熱力學第三定律不允許通過有限的過程將一個物體的溫度降低到絕對零度，自然也就無從通過實驗看一下絕對零度時分子是否還在做熱運動。絕對零度雖然達不到，科學家們早已能夠通過不同的方法將物體的溫度降低到千分之一開以下。分子熱運動時的動能並沒有因溫度趨近於零而趨近於零。
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  • 科學家造出低於絕對零度的量子氣體—新聞—科學網
    據《自然》雜誌網站1月3日報導，德國物理學家用鉀原子首次造出一種低於絕對零度的量子氣體。
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    絕對零度然後是「絕對零度」的令人費解的情況。我們傾向於將溫度視為相對的度量。例如，一杯茶比爐子上的火苗要冷，但比冰塊要熱。「絕對零度」表示宇宙中最低的溫度，這違背了「總會有溫度比這裡更低」的直覺。更奇怪的是，在非科學家使用的溫度計量範圍內，絕對零度甚至不為零。攝氏溫度為 -273.15 度，或華氏 -459.67 度。為什麼會有最低溫度？解碼絕對零度的關鍵是了解溫度到底是什麼。它只是衡量一種物質中原子或分子移動速度的指標，或者更確切地說，是這些物質粒子的平均動能。把它想像成原子躲避球的遊戲。當球擊中你時，你會感受到它的能量。