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激光冷却接近零下273.15摄氏度
现时而已,在宇宙中最低的温度是零下273.15摄氏度。目前,这是一个无法达到,只能无限接近的最低温度值。最近有激光技术研究人员利用激光冷却技术,使钾钠气体分子达到了五百纳开尔文,这个值相当于一个摄氏度的无钱亿分之一。零开尔文就是绝对零度,所有的原子振动都会停止,当其达到这一温度值时。当物质非常接近零下273.15摄氏度时,会出现有趣的状况,
从教科书上我们可以得知,绝对零度为零下273.15摄氏度,大约为零下459.67华氏度,粒子的振动可产生热量,如果我们将振动停止, 那么就不会对外辐射出热量。麻省理工学院的科学家通过最新研究发现,超冷分子在接近绝对零度过程中会进入奇怪的状态,就像磁铁把分子吸住一样,这个现象目 前还没有更好的解释。麻省理工学院教授马丁-泽维尔勒认为我们已经非常接近绝对零度,这个研究对分子运动的观测起到很大的作用。
这时候分子不再到处“乱跑”,因此可以在量子力学框架下研究分子的行为。绝对零度是所有分子级运动都停止的理论温度,这时候理想气体的焓和 熵达到最小值。当然在绝对零度发生时,亚原子粒子仍然在量子层面上运动。美国宇航局通过微波背景辐射测量的值表面,宇宙平均温度大约为零下270.42摄 氏度,即零下454.76华氏度,还没有达到绝对零度。
让分子进入停止状态需要强大的激光介入,用频率与振动状态匹配的激光控制分子运动。麻省理工学院科学家此次达到了500纳开尔文,但该的实 验还不是有史以来最冷的温度,2003年同样是麻省理工与美国宇航局科学家联合进行的实验达到0.5纳开尔文。观察接近绝对零度的过程可发现意想不到的现 象,科学家希望利用这个技术研究分子运动,研究各种奇怪的物质状态。
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