华成网论坛

标题: PRL:物理学家创建迄今最低温分子几近绝对零度-273.15摄氏 [打印本页]

作者: 邓文龙 时间: 2015-6-24 08:52
标题: PRL:物理学家创建迄今最低温分子几近绝对零度-273.15摄氏
作者：Martin Zwierlein

来源：PRL

发布时间：2015/6/23 11:28:36

物理学家创建迄今最低温分子

物理学家已经将分子冷冻至比绝对零度仅略高一点的温度——比大爆炸后的余晖更冷。

科学家表示，现在已创造出一种超冷原子，它们可以形成世界上迄今为止所创造出的最冷的分子（由两个或三个超冷原子在化学上相连接构成）。这一进展可以揭示最神秘的物理学思想，产生令人瞠目结舌的低温。

在日常情况下，原子和分子会以超高速旋转，甚至相互之间会发生碰撞。但当温度变得极低时，却会出现奇怪的现象。物理学家曾认为，这些粒子会停止运动，然后相互碰撞，然而恰恰相反，它们却是作为一个单一整体在运动。这一结果被认为是此前从未观测到的核物质的异常态。

为了进一步了解这种低温现象，美国麻省理工学院物理学家Martin Zwierlein带领的一个团队用激光让钠钾气体冷却，以驱散单个气体分子的能量。他们把这些气体分子的温度降低至500毫微开尔文摄氏度——仅比绝对零度高出5000亿分之一度，达到-459.67华氏度，或-273.15摄氏度——比星际空间的温度还要低100多万倍。（而且实验中的气体密度小到在许多场合可以被看作是接近真空。）

这项日前发表于《物理评论快报》的研究发现，这些分子非常稳定，而且不易与围绕它们的其他分子发生反应。（鲁捷）

http://journals.aps.org/prl/abst ... sRevLett.114.193001

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201562311283674436677.shtm L

作者: 邓文龙 时间: 2015-6-24 08:53
作者：刘园园

来源：科技日报

发布时间：2015/6/18 14:19:58

美国麻省理工学院创造超低温纪录

科技日报北京15-6月17日电（记者刘园园）绝对零度是热力学理论中温度的下限值，它相当于零下273.15摄氏度或零下459.67华氏度。在这种温度下，物质没有任何热能。近日，美国麻省理工学院科学家首次将分子冷却到逼近绝对零度——绝对零度的5千亿分之一摄氏度以上。

据《基督教科学箴言报》报道，科学家曾经让原子达到超低温度，而这次科学家通过实验让分子（两个或两个以上的原子连接在一起）达到温度超低的状态。

在正常的温度下，分子以超高速在我们身边疾驰而过，有时甚至会发生“撞车”。不过当它们被冷却到超低温时，奇怪的事情就会发生。物理学家们推测，这些分子将不再是飞驰和相撞的个体，而会成为一个统一体——这是从未被研究过的分子的奇特状态。

为了探索这一现象，麻省理工学院物理学家马丁·茨维莱茵带领团队利用蒸发作用和激光来冷却原子云中的单个原子。由于钠原子和钾原子都带有正电荷，一般情况下不会形成化合物，该团队使用磁场将钠原子和钾原子吸引到一起形成钠钾分子，然后他们使用另一组激光来冷却它。一种激光的频率与分子的初始振动状态一致，另一种激光与它们最低的振动频率相匹配。钠钾分子吸收了第二种激光中较低的能量，并向高频激光释放能量。这一过程最终将钠钾分子的温度冷却到了500纳米开尔文，这一温度只有宇宙空间温度的一百万分之一，低于宇宙大爆炸后“余辉”的温度。

他们发现，在超低温状态下钠钾分子非常“迟钝”，难与附近其他分子发生作用。另外，这些分子表现出很强的偶极矩——分子内部的电荷分布状态决定它对其他分子是强烈排斥的。在这种状态下，钠钾分子不是很稳定，只持续了2.5秒就分裂了，不过在这样极端的温度条件下，这个时间已经很长了。

科学家表示，下一步计划将分子冷却到更低的温度，来观察理论所预测的量子力学效应。这种效应曾在单个原子如氦原子上展示过——超低温的氦原子成为没有任何黏度的超流体。但是科学家还未对旋转和振动状态更为复杂的分子的量子力学效应进行研究。理论上，分子在超低温状态下也可能出现同样怪异的现象。

作者: 邓文龙 时间: 2015-6-24 09:06
绝对零度_百度百科：
绝对零度（热力学的最低温度）
绝对零度(absolute zero)是热力学的最低温度，但只是理论上的下限值。热力学温标的单位是开尔文（K），绝对零度就是开尔文温度标（简称开氏温度标，记为K）定义的零点。0K约等于摄氏温标零下273.15摄氏度，也就是0开氏度，物体在此温度下没有热能。物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越大，物质温度就越高。理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，绝对零度是不可能达到的最低温度，自然界的温度只能无限逼近。如果到达，那么一切事物都将达到运动的最低形式。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。在绝对零度下，原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。
中文名绝对零度
外文名absolute zero
表达式T(K)=t(℃)+273.15。
提出者威廉·汤姆逊·开尔文
提出时间1848年
应用学科物理
适用领域范围冷原子实验室
具体温度约等于摄氏温标零下273.15摄氏度
读音jué duì líng dù
http://baike.baidu.com/link?url= ... 7NTxrqoLWLoSRzWNSmm

绝对零度- 维基百科，自由的百科全书：
Antistub.svg
（2010年9月30日）
请协助改善这篇条目，更进一步的信息可能会在讨论页或扩充请求中找到。请在扩充条目后将此模板移除。
关于与“绝对零度”名称相近或相同的条目，详见“绝对零度 (消歧义)”。
绝对零度（absolute zero）是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值，其热力学温标写成K，等于摄氏温标零下273.15度（−273.15℃）。

物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越高，物质温度就越高。理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，根据热力学第二定律，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。在此一空间，所有物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。

有关物质接近绝对零度时的行为，可初步观察热德布洛伊波长。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E ... 9%E9%9B%B6%E5%BA%A6

欢迎光临华成网论坛 (http://kaseisyoji.com/)