在低溫狀態(tài)下所發(fā)生的希奇古怪的事情會(huì)使人感到非常驚奇,。在超低溫氣體中,，分子能起化學(xué)反應(yīng)的距離要比室溫下大100倍。

在接近室溫的狀態(tài)下,，當(dāng)溫度降低時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速度趨于減慢,。但是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在比絕對(duì)零度稍高幾百納開(kāi)爾文（1個(gè)納等于10億分之1）的極低溫度條件下，分子依舊可以相互間交換原子,，在化學(xué)反應(yīng)中形成新的化學(xué)鍵,。幸虧有不可思議的量子效應(yīng)，它可以把理論擴(kuò)展到低溫狀態(tài),。博爾德（美國(guó)科羅拉多州中北部城市）的科羅拉多大學(xué)的黛博拉·金說(shuō)：“本來(lái)完全有理由認(rèn)為當(dāng)進(jìn)入到超低溫領(lǐng)域里的時(shí)候,，就沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)可言?！笨墒撬难芯繄F(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志報(bào)告了他們的新發(fā)現(xiàn)：“不是這樣,！在超低溫狀態(tài)下仍然可以有很多化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行著”。

為此,，《新科學(xué)家》考察了這個(gè)希奇古怪和奇妙的超低溫領(lǐng)域,。

1.為什么說(shuō)，絕對(duì)零度（0 K或-273.15℃）是一個(gè)不可能達(dá)到的目標(biāo),？

實(shí)際上,，從氣體里移走熱量所需要對(duì)它作功，而且所需功的大小隨著其要冷卻到的程度而增加,，若要把任何物體冷卻到絕對(duì)零度,，所需要的功將為無(wú)窮大。用量子力學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),，這可以歸罪于海森堡不確定原理,，這個(gè)理論認(rèn)為如果我們所知道的粒子的速率愈為精確，那么對(duì)于它所處的位置就只能知道得愈不精確,，反之亦然,。如果你知道在你的實(shí)驗(yàn)裝置中的原子，它們就必然具有某些動(dòng)量的不確定性使得這些原子的溫度高于絕對(duì)零度,，不然的話，只有你的實(shí)驗(yàn)裝置的尺度達(dá)到了整個(gè)宇宙,。

3.太陽(yáng)系里最冷的地方在哪里,？

太陽(yáng)系里所測(cè)量到的溫度最低的地方是在月球上。去年,，美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局的月球勘測(cè)軌道器在月球上永久照不到陽(yáng)光的地方,，即靠近月球南極,，其溫度竟低至-240℃。這個(gè)溫度比遙遠(yuǎn)的冥王星幾乎還要低10℃,。

3.宇宙里最冷的自然物體是什么,？

目前，我們已經(jīng)知道的宇宙中最冷的地方是所謂回飛棒星云(Boomerang Nebula),，它距離處于半人馬座中的地球約有5000光年,。據(jù)科學(xué)家于1997年報(bào)道，從回飛棒星云中心的一個(gè)正在逐漸死亡的恒星中噴出的氣體已經(jīng)擴(kuò)展和冷卻到只有1K,，比絕對(duì)零度僅高出一度,。通常太空中的氣體云在大爆炸所遺留下的宇宙微波的背景的作用下至少要加熱到2.7K。然而,，回飛棒星云的擴(kuò)張卻創(chuàng)建了一種特定類(lèi)型的宇宙的冷凍器,，它能容許氣體維持它們?cè)瓉?lái)的異常冷卻溫度。

4.太空里最冷的物體是什么,？

如果把人造衛(wèi)星也算在其內(nèi),，就可以使物體變得更冷。歐洲太空總署于2009年5月份所發(fā)射的天體情報(bào)衛(wèi)星,，已被冷凍至0.1K以抑制微波噪聲,，否則，這些微波噪聲會(huì)使衛(wèi)星的透視變得模糊,。利用太空的環(huán)境,，以及機(jī)械和氫和氦的冷凍系統(tǒng)，分4個(gè)步驟把這個(gè)最冷的儀器冷卻到只有0.1K,。

5.在實(shí)驗(yàn)室里曾經(jīng)到達(dá)過(guò)的最低溫度是多少,？

在2003年9月，曾經(jīng)記錄到的在地球上實(shí)驗(yàn)室最低的溫度是科學(xué)家在麻省理工學(xué)院宣布的,，他們把鈉的原子云破紀(jì)錄地冷卻到僅有的0.45毫微開(kāi)爾文,。早些時(shí)候在芬蘭的赫爾辛基技術(shù)學(xué)院曾于1999年在一片銠材料上達(dá)到了0.1毫微開(kāi)爾文。然而這個(gè)超低溫只是僅對(duì)一種特殊形式的運(yùn)動(dòng)即被稱(chēng)為核自旋的量子性質(zhì)而言的,，并不適用所有可能運(yùn)動(dòng)的所有溫度,。

6.什么樣的希奇古怪的行為可以汽化顯示接近絕對(duì)零度？

我們?nèi)粘５墓腆w,、液體和氣體,，它們的熱量和熱能是因?yàn)樵雍头肿釉谒鼈兊教幓顫娞S和相互碰撞?？墒窃跇O低的溫度下,，古怪的量子力學(xué)占了物理學(xué)的統(tǒng)治地位。在傳統(tǒng)意義上的分子不再相互碰撞,，反而,，它們的量子波會(huì)伸展和重疊,。它們作重疊有時(shí)會(huì)形成一種稱(chēng)作玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)的狀態(tài)，在此種狀態(tài)下,，所有的原子做完全一樣的動(dòng)作,，就像一個(gè)單一的“超級(jí)原子”。第一個(gè)純粹的玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)是在1995年使用一大群銣原子在科羅拉多（美國(guó)西部的州）所建立起來(lái)的,，它的溫度低于170毫微開(kāi)爾文,。