进军“绝对零度”，一场永无止境的竞赛(2)
低温世界里的奇遇
上述奇异的现象说明了什么呢？原来我们生活在一个可以被量子力学描述的世界里，而这一点，是只有在低温世界中才能让我们明显地感觉到的。
研究量子现象也是人们热衷于进军“绝对零度”的一个重要原因。然而，继续靠近“绝对零度”已经变得极为困难了，哪怕再冷却一点点，都会遇到难以想象的困难。打个比方说，假若一枚1厘米见方的铜币此时的温度为0.001 K，而一只蝴蝶恰巧从10厘米的高处落到了这枚铜币上，蝴蝶对铜币的“冲击”所带来的热量便足以使铜币的温度升高100倍。
怎么办呢？人们想到了用激光的光子与气体中的原子相撞的方法，这样的相撞会带走原子的部分动能，从而减缓原子的运动。从本质上说，这依然没有摆脱依靠其他物质带走热量的原理，但使用的“冷却液”却大为不同了，它变得更加精妙和神奇。
这样的进步很快便有了回报，人们因此获得难得机会，以探索物质在受控于量子力学时所表现的行为。例如，在低温下，电子间的相互作用会创造一种准粒子，其质量可达到自由电子的上千倍，它们的“行为”很像一种预言中的粒子——马约拉纳费米子，而这种粒子被认为有可能在未来量子计算机数据处理中发挥重要作用。科学家们还可以使用由超冷物质组成的受控的纯量子环境去模拟一颗中子星内部的极端状态，模拟基本粒子的相互作用和宇宙诞生后最早期的演化过程。随着人们对低温世界了解的日益深入，类似的奇迹将不断发生，它将把我们带进一个神奇的物理学新世界。
想当初，宇宙在大爆炸后的一刹那，温度高得惊人，达几十万亿开。太阳的表面温度为5800 K，一颗恒星爆炸时温度可达60亿K，超大质量恒星的爆炸和中子星的碰撞更是热得惊人，人们通过观测伽马射线暴得知，这些过程产生的温度可高达1兆开。然而，宇宙具有惊人的“两面性”，在另一些地方，由于经过了137亿年的冷却，那里又冷得不可思议。现在我们知道，宇宙微波背景辐射的温度为2.7K，但2.7K并非最冷，距离地球约5000光年的布莫让星云非常寒冷，其温度只有1 K。你可能以为，宇宙中不会有比这更冷的地方了，但是不然，比这更冷的地方就存在于我们的地球上，隐藏在人类的低温实验室里，科学家们在那里创造了比“绝对零度”仅高0.000000001K的低温，而且，记录还将不断被刷新……
【责任编辑】庞 云, 百拇医药(张唯诚)
上述奇异的现象说明了什么呢？原来我们生活在一个可以被量子力学描述的世界里，而这一点，是只有在低温世界中才能让我们明显地感觉到的。
研究量子现象也是人们热衷于进军“绝对零度”的一个重要原因。然而，继续靠近“绝对零度”已经变得极为困难了，哪怕再冷却一点点，都会遇到难以想象的困难。打个比方说，假若一枚1厘米见方的铜币此时的温度为0.001 K，而一只蝴蝶恰巧从10厘米的高处落到了这枚铜币上，蝴蝶对铜币的“冲击”所带来的热量便足以使铜币的温度升高100倍。
怎么办呢？人们想到了用激光的光子与气体中的原子相撞的方法，这样的相撞会带走原子的部分动能，从而减缓原子的运动。从本质上说，这依然没有摆脱依靠其他物质带走热量的原理，但使用的“冷却液”却大为不同了，它变得更加精妙和神奇。
这样的进步很快便有了回报，人们因此获得难得机会，以探索物质在受控于量子力学时所表现的行为。例如，在低温下，电子间的相互作用会创造一种准粒子，其质量可达到自由电子的上千倍，它们的“行为”很像一种预言中的粒子——马约拉纳费米子，而这种粒子被认为有可能在未来量子计算机数据处理中发挥重要作用。科学家们还可以使用由超冷物质组成的受控的纯量子环境去模拟一颗中子星内部的极端状态，模拟基本粒子的相互作用和宇宙诞生后最早期的演化过程。随着人们对低温世界了解的日益深入，类似的奇迹将不断发生，它将把我们带进一个神奇的物理学新世界。
想当初，宇宙在大爆炸后的一刹那，温度高得惊人，达几十万亿开。太阳的表面温度为5800 K，一颗恒星爆炸时温度可达60亿K，超大质量恒星的爆炸和中子星的碰撞更是热得惊人，人们通过观测伽马射线暴得知，这些过程产生的温度可高达1兆开。然而，宇宙具有惊人的“两面性”，在另一些地方，由于经过了137亿年的冷却，那里又冷得不可思议。现在我们知道，宇宙微波背景辐射的温度为2.7K，但2.7K并非最冷，距离地球约5000光年的布莫让星云非常寒冷，其温度只有1 K。你可能以为，宇宙中不会有比这更冷的地方了，但是不然，比这更冷的地方就存在于我们的地球上，隐藏在人类的低温实验室里，科学家们在那里创造了比“绝对零度”仅高0.000000001K的低温，而且，记录还将不断被刷新……
【责任编辑】庞 云, 百拇医药(张唯诚)