中国空间站内造出人造最冷物质，9.7皮开尔文，可观测7秒！创造世界纪录。《全释硬科技》揭秘逼近绝对零度的技术突破↓
世界上人造最冷的物质能有多冷？经过16年攻关，中国科学家依托中国空间站超冷原子物理实验柜，成功制备出9.7皮开尔文的铷原子云，可观测时间达到7秒，刷新了人造低温世界纪录。我们为什么要不断逼近绝对零度？人类这套“终极制冷机”为何非要搬到太空去？
原子一直在永不停歇地做无规则热运动，绝对零度是0开尔文，也就是零下273.15摄氏度——理论上到这个温度，原子就“静止不动”。物理学告诉我们，人类永远没法真正抵达绝对零度，但每靠近一步，都意义重大。原子足够冷、慢下来、安静下来之后，潜力巨大，比如我们可以用它做成原子干涉仪，用来测重力、加速度，精度高到超乎想象。
这次中国空间站超冷柜的成果是9.7皮开尔文、可持续观测时间7秒，什么概念？1皮开尔文等于万亿分之一开尔文，相比我们日常室温低了14个数量级。地面上一般冷原子实验，原子温度通常只有微开尔文量级，这次的成果，相当于把探测信号放大了100万倍。这样一来，理论上就灵敏到能感知十米外一公斤物体带来的极其微弱的引力扰动。
灵敏度提升到这个级别，地球在它面前几乎是“透明”的。靠高精度重力测量，我们可以捕捉矿体、地下空洞、地下水造成的微小引力差别，给地球做引力“CT”；同时，我们能在更高精度下检验广义相对论预言的时空弯曲，甚至捕捉超轻暗物质留下的蛛丝马迹。
这种超高灵敏度原子干涉仪，还是高性能惯性导航的核心，不靠卫星信号，只靠自己感知加速度、姿态变化就能持续算出位置航向，未来有望支撑人类星际航行。
很多人会好奇：这么低的温度到底是怎么“冻”出来的？为什么一定要放到太空？现在主流的冷原子制冷思路，是用激光、磁场搭一个“原子陷阱”把原子兜住，再慢慢松开陷阱，让原子慢慢减速降温。但地面有一道跨不过去的坎——重力。陷阱松一点，原子就会被重力拽走、掉出去；陷阱收紧，又限制了最低温度，同时原子下落太快，观测时间很短。想要把原子长时间稳稳留住、压到极低温，就需要微重力环境。
此前国际空间站冷原子实验最好水平大约52皮开尔文。中国空间站这套设备用三维全光阱、两级冷却方案，把温度降到9.7皮开尔文，创下新的纪录，同时实现7秒观测时长。
从最早利用氦-3超流做到毫开尔文，激光冷却拿到微开尔文，到玻色-爱因斯坦凝聚实现纳开尔文，再到今天我们在中国空间站实现9.7皮开尔文的铷原子云。向着绝对零度的每一次靠近，背后都是整套技术的突破，对基础物理探索、自主导航、地球观测都有着长远价值。
（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉 石熠龙 胡启晨）
编辑：余凤
责任编辑：陈翠
编审：吴山冠
0