2017-10-02 由 百客 發表于科學
要說宇宙中的最低溫度，你可能不會聯想到地球，因為地球上的最寒冷的地方是南極，而南極的最低溫度只有將近-90℃，這個溫度放在太陽系中都是小菜一碟，何況是浩瀚的宇宙呢。
其實不然，宇宙中的最高溫度很高，可以達到百億，甚至千億攝氏度，但這個溫度只發生於超新星爆發。平常的恆星內核溫度也有幾千萬攝氏度，所以說，宇宙中溫度的上限還是比較高的。
下限的話就沒有這麼誇張了，目前我們無法知道宇宙中的最高溫度，但最低溫度卻早已被計算出來，那就是絕度零度-273.15℃，也就是0開爾文。
絕對零度只是一個概念，因為永遠無法達到這一溫度，只能無限接近，在絕對零度時，分子的熱運動停止，也就無法產生熱量。理論上，物質不可能達到這個溫度，因為任何空間都有能量的存在，勢必會發生轉換。此外，根據量子力學的海森堡不確定性原理（不可能同時知道一個粒子的速度和位置），粒子無法絕對靜止，因此絕對零度無法達到。就算達到了，也沒有可以正常檢測的儀器。
宇宙中也有接近這一溫度的地方，那就是位於半人馬座方向的布莫讓星雲，也稱為回力棒星雲。
這片星雲距離地球5000光年，於1979年被發現，溫度僅有-272℃，比絕對零度僅高1.15℃，也是目前已知的宇宙中最冷的區域，被稱為宇宙冰盒子。行星狀星雲是中央恆星進入生命最後階段剝離氣體時形成，這個溫度是作為宇宙起源的大爆炸留存至今的溫度，這也是證明大爆炸理論最顯著有效的證據之一。
那麼，布莫讓星云為何如此寒冷呢？當一個密封罐子中的液體被迫噴出時，罐子中的溫度就會急劇降低。布莫讓星雲是一氣體和塵埃組成的雲團，是從一顆正在死亡的恆星中以大於150千米/秒的速度噴濺出來的，這正是導致布莫讓星雲急劇變冷的原因。
回力棒星雲溫度已經非常低了，但人類卻可以製造更低的溫度，由德國、美國、奧地利等國科學家組成的一個國際科研小組在實驗室內達到了僅僅比絕對零度高0.5納開爾文的溫度，而此前的紀錄是比絕對零度高3納開爾文。這是人類歷史上首次達到絕對零度以上1納開爾文以內的極端低溫，同時也是宇宙中的最低溫。
理論上，越接近絕對零度，就越難製造更低的溫度，所以這對人類來說是一項挑戰。至於為什麼要利用各種原理和技術製造出如此低的溫度，科學家說，他們希望利用新達到的最低溫度發現一些物質的新現象，諸如在此低溫下原子在同一物體表面的狀態、在限定運動通道區域時的運動狀態等。
同時，這不只在熱力學上得到應用，其研究成果還可以為其它領域開闢一條新途徑。比如天文學家可以通過最低溫中物質的變化來研究宇宙中暗物質的形成和發展。 |
