重大突破！科學家創造出有史以來最冷溫度，無限接近“絕對零度”

科學家創造了有記錄以來最冷的環境，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(the University of Bremen)的專家們在實驗室里創造了“宇宙中最冷的地方”之一，并且令這一溫度持續了幾秒鐘。

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，絕對零度是無法達到的，只是理論的下限值。

為了盡可能接近這一點，該團隊操縱了原子云，使其處于“虛擬靜止”狀態。

在幾秒鐘內，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。

該團隊表示，這可能會對我們對量子力學的理解產生重大影響，因為溫度越低，物質的行為就越奇特。

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

這個溫度太低了，目前還沒有溫度計可以進行檢測，所以科學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“時域物質波透鏡系統”，它可以看到物質的波狀行為。

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的聚焦物質波。

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

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

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

在過去，磁透鏡已經能夠減緩這種膨脹并準直物質波，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17秒，以便進行更詳細的研究。

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

譯/前瞻經濟學人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

標簽： 絕對零度 重大 突破 科學家