科學(xué)家創(chuàng)造了有記錄以來最冷的環(huán)境，僅比絕對零度高38萬億分之一度。

在研究原子的波動特性時，不萊梅大學(xué)(the University of Bremen)的專家們在實驗室里創(chuàng)造了“宇宙中最冷的地方”之一，并且令這一溫度持續(xù)了幾秒鐘。

絕對零度——零開爾文，或-273.15℃——在這個溫度下，原子沒有能量且不運動。然而，絕對零度是無法達(dá)到的，只是理論的下限值。

為了盡可能接近這一點，該團(tuán)隊操縱了原子云，使其處于“虛擬靜止”狀態(tài)。

在幾秒鐘內(nèi)，這些粒子靜止不動，溫度降至38（pK），這是絕對零度以上38萬億分之一度。

該團(tuán)隊表示，這可能會對我們對量子力學(xué)的理解產(chǎn)生重大影響，因為溫度越低，物質(zhì)的行為就越奇特。

為了達(dá)到非常低的溫度，這個德國團(tuán)隊開發(fā)了一個過程，通過減慢粒子速度，使它們幾乎完全停止，從而降低系統(tǒng)的溫度。

這個溫度太低了，目前還沒有溫度計可以進(jìn)行檢測，所以科學(xué)家們的測量基于缺乏運動的觀測粒子。用來探測溫度的機制被稱為“時域物質(zhì)波透鏡系統(tǒng)”，它可以看到物質(zhì)的波狀行為。

為了研究這些波，研究小組使用了一種磁性透鏡，使他們能夠塑造一種量子氣體，并利用它來制造一種他們可以控制并確保其以特定方式表現(xiàn)的聚焦物質(zhì)波。

與由松散粒子組成的常規(guī)氣體不同，量子氣體更難以預(yù)測，也被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。

研究人員寫道:“通過將玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)的激發(fā)與磁透鏡結(jié)合，我們形成了一個時域物質(zhì)波透鏡系統(tǒng)。”“焦點是由透鏡潛勢的強度調(diào)整的。通過將焦點置于無窮遠(yuǎn)處，我們將BEC的總內(nèi)部動能降低到38 pK。”

BEC是在一個磁阱中產(chǎn)生的，之后磁阱被關(guān)閉，氣體開始在所有三個空間方向膨脹。

在過去，磁透鏡已經(jīng)能夠減緩這種膨脹并準(zhǔn)直物質(zhì)波，但它只能在兩個方向上工作。然而，這是研究人員首次能夠阻止第三個方向的擴(kuò)張。

研究人員表示，未來的實驗可能會使粒子變得更慢，并在此持續(xù)17秒，以便進(jìn)行更詳細(xì)的研究。

研究結(jié)果發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜志上。

譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

參考資料：https://journals-aps-org.translate.goog/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.100401?_x_tr_sl=de&_x_tr_tl=en&_x_tr_hl=en-GB&_x_tr_pto=ajax

標(biāo)簽： 絕對零度 重大 突破 科學(xué)家