德國一個科學研究團隊剛剛打破一項記錄，獲得實驗室最冷溫度。這個溫度無限接近絕對零度，僅比零下273.15攝氏度高出38萬億分之一度。該團隊正在研究第五種物質狀態，即玻色-愛因斯坦凝聚物(BEC)的量子特性，這是一種只存在於超冷條件下的氣體衍生物。而在BEC階段，物質本身表現得像一個大原子，因此成為量子物理學家特別感興趣的課題。
研究人員比以往任何時候都更接近於實現絕對零度。(圖片來源：Shutterstock)
溫度是分子間平均平動動能的量度：分子運動越激烈溫度就越高，而絕對零度則是所有分子運動停止的臨界點，即零下273.15攝氏度。接近絕對零度時，物質往往會變得有些不可思議。根據2017年發表在《自然物理學》(Nature Physics)雜誌上的一項研究，在接近絕對零度時，光變成了一種可以倒進容器的液體。同年發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上的一項研究也顯示，過冷氦氣在極低的溫度下停止運動。
Physical Review Letters此前期刊封面
在最新實驗中，科學家在真空艙內的磁場中捕獲了大約由10萬個氣態銣原子組成的原子云，並將真空艙溫度冷卻到絕對零度之上二十億分之一攝氏度。但對於想要挑戰物理學極限的研究人員來說，這個溫度還不夠。為獲得更低的溫度，他們需要模擬深空環境，並最終在德國不來梅大學的微重力研究中心實現這一創舉，BEC下的原子云在38萬億分之一開爾文下保持了大約2秒鐘的時間。這項研究結果被發表在《Physical Review Letters》上。
研究人員表示，理論上，在真正失重的條件下可以保持這種溫度長達17秒。麻省理工學院的研究人員則稱，超低溫在未來某天或幫助科學家建造更好的量子計算機。
宇宙中迄今已知最冷的地方是旋鏢星雲(Boomerang Nebula)，距離地球約5000光年。根據歐洲航天局的數據，該星雲的平均溫度為零下272攝氏度。