炎炎夏日，我們來“格”一個清涼的題目：絕對零度。

絕對零度，是熱力學(xué)的最低溫度，但只是理論上的下限值，約等于-273.15攝氏度。

大家都知道，在一定低溫下，一些物質(zhì)會出現(xiàn)電阻接近于零的“超導(dǎo)現(xiàn)象”。然而，最讓人驚嘆的低溫現(xiàn)象或許還不是超導(dǎo)，而是在液氦誕生的那天，發(fā)生在科學(xué)家昂內(nèi)斯眼前的那一幕。透過密封隔離的玻璃容器內(nèi)的小縫隙，他窺見幾乎完全透明的液體在翻滾。本來，將液面上的液氦蒸汽從容器中吸出，可以將運(yùn)行速度最快的液氦分子移出容器，從而進(jìn)一步給液氦降溫，但實(shí)際情況卻是液氦反而沸騰得更加劇烈了。

但接下來，當(dāng)溫度降低到一定程度（我們現(xiàn)在知道是2.17K）時，翻滾的氣泡突然停止了翻滾，液氦變得如死一般安靜。數(shù)年之后，答案才揭曉。原來，部分液氦突然進(jìn)入到了一個全新的狀態(tài)：超流體，這是一種可以完全無阻礙地流動且能完美導(dǎo)熱的狀態(tài)。不管何時，只要部分液氦變得更熱并開始形成氣泡，超流體都會在氣泡形成之前將熱帶走。

超流體是超低溫下具有奇特性質(zhì)的理想流體，即流體內(nèi)部完全沒有粘滯。超流體和超導(dǎo)體都是超低溫現(xiàn)象，但超流體所需的溫度比超導(dǎo)還低。超流體其中一個重要的應(yīng)用是稀釋致冷機(jī)。

更令人驚異的發(fā)現(xiàn)接踵而至。氦原子通常包含有兩個中子、兩個質(zhì)子，因此，最常見的氦原子一般為氦-4，然而，還有一種比氦-4罕見數(shù)千倍的同位素氦-3，其只有一個中子。這些更輕的氦-3中子一旦被液化，兩者的行為迥然不同，例如，氦-3的黏性不僅沒有減弱，反而會變得更強(qiáng)。

誰能想到，僅僅一個中子之差就會讓一種液體的物理屬性發(fā)生如此巨大的變化？但它們并非罕見的現(xiàn)象，而是在我們的生活中隨處可見，只不過我們的肉眼凡胎，沒有意識到普通物質(zhì)本身是多么令人驚奇而已。

這些貌似怪異的行為背后存在著一個普遍的真理，那就是，我們所身處的世界是一個由量子力學(xué)所支配的世界。只有當(dāng)?shù)蜏刈屵@些隨機(jī)波動減少之后，這一點(diǎn)才水落石出。例如，我們看到，氦原子之間的相互作用如此微弱，導(dǎo)致量子機(jī)制讓這些氦原子不用麻煩地四處“跳來跳去”就可以交換位置。這種量子交換使這兩種氦能在能達(dá)到的最低溫度下保持液態(tài)。實(shí)際上，計算表明，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氦即使在絕對零度下也會保持液態(tài)。

哪里是宇宙最冷的地方？天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，布莫讓星云的溫度為零下272攝氏度，是目前所知宇宙中最寒冷的地方，被成為“宇宙冰盒子”。

“宇宙冰盒子” 布莫讓星云

事實(shí)上，布莫讓星云的溫度僅比絕對零度高1度多。絕對零度是自然界中溫度的臨界狀態(tài)，一旦達(dá)到絕對零度，原子也會停止運(yùn)動。

導(dǎo)致布莫讓星云溫度極低的原因可以這樣來解釋：我們知道當(dāng)一個密封罐子中的液體被迫噴出時，罐子中的溫度就會急遽降低。

布莫讓星云正在急速爆發(fā)，而且周圍沒有任何熱源，所以內(nèi)部的溫度不斷下降，最終達(dá)到接近絕對零度的狀態(tài)。這個“熱度”是作為宇宙起源的大爆炸留存至今的熱度，事實(shí)上，這是證明大爆炸理論最顯著有效的證據(jù)之一。

不過說到溫度最低，我們還得再回到地球上。2015年6月，來自麻省理工學(xué)院的科學(xué)家激光冷卻鉀鈉氣體分子達(dá)到了500納開爾文，相當(dāng)于一攝氏度的5000億分之一?？茖W(xué)家認(rèn)為如果物質(zhì)接近絕對零度，就會產(chǎn)生奇怪的狀態(tài)，目前科學(xué)家只能將溫度降低到這一水平。

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