近日,在中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心,科學(xué)家成功研制出一臺(tái)能打造“宇宙級(jí)低溫”的超級(jí)冰箱,這款高性能制冷機(jī)能創(chuàng)造零下273.142℃的極寒溫度。
這個(gè)溫度到底有多冷?又有什么用呢?
對(duì)我們而言,溫度是冷和熱,但它的本質(zhì)其實(shí)是物質(zhì)內(nèi)部微觀(guān)粒子運(yùn)動(dòng)的“真實(shí)寫(xiě)照”:粒子運(yùn)動(dòng)越瘋狂,溫度越高;運(yùn)動(dòng)越緩慢,溫度就越低。理論上,當(dāng)宇宙中所有粒子都絕對(duì)靜止的時(shí)候,這個(gè)溫度就是全宇宙可能存在的最低溫度,也就是我們教科書(shū)里學(xué)的絕對(duì)零度——零下273.15℃。
給物體降溫、讓粒子躺平非常困難。大家熟悉的液氮,能創(chuàng)造零下196℃的低溫,讓生命活動(dòng)幾乎陷入“暫停”,從而保存像血漿、細(xì)胞這些生物材料。
現(xiàn)在,我國(guó)科學(xué)家就利用氦和氦的同位素,再加上納米材料研制出了一臺(tái)高性能制冷機(jī),可用于極端分辨要求的顯微鏡,能夠在零下273.142℃的極寒條件下進(jìn)行物理探測(cè)實(shí)驗(yàn),距離絕對(duì)零度只有0.008℃。
在這樣的極低溫環(huán)境下,
科學(xué)家不僅能研究用于磁懸浮技術(shù)的超導(dǎo)材料,為量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造穩(wěn)定運(yùn)行的環(huán)境,還能觀(guān)測(cè)到常溫下不存在的物質(zhì)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)新的物理原理。
(總臺(tái)央視記者帥俊全)