科学家揭示气体分子接近绝对零度时的奇妙变化

大明星 2024-12-21 18:55www.nygn.cn女明星

麻省理工学院的科学家们对钠钾气体分子进行了深入研究,其成果令人瞩目。通过先进的冷却技术,他们成功地将气体分子冷却到仅500纳开氏度的超低温状态。在这一接近绝对零度的温度下,分子运动变得极为缓慢,每秒仅移动数厘米,这为科学家们提供了绝佳的研究条件。

在这种超低温环境中,电场中的分子展现出强烈的相互作用。电场的强大力量使分子发生极化,进而产生显著的偶极矩。麻省理工学院的团队发现,他们创造的超低温分子虽然具有强大的偶极性,却表现出惊人的稳定性和沉静。

这项研究的核心成果发表在《物理评论快报》上。科学家们采用激光和蒸发冷却方法,对钠原子和钾原子进行冷却,再通过磁场促使这些原子结合形成分子。接下来,他们将钠钾分子暴露在特殊频率的激光下,成功将分子冷却到接近绝对零度的温度。

马丁·茨维莱茵教授表示,在超低温状态下,量子力学对分子运动的影响变得尤为重要。分子不再像传统意义上的粒子那样随机运动,而是更像是遵循量子力学的物质波。在这种环境下,分子展现出不同寻常的物质形态,如超流体晶体。这种物质几乎没有摩擦力,行为特征极为奇特。

更重要的是,这种超低温分子的寿命相对较长,约为2.5秒。这对于观察和研究物质的新奇状态极为有利。茨维莱茵教授指出,由于这些分子具有化学活性,研究团队必须抓紧时间进行研究,因为它们在冷却过程中会迅速衰变。

尽管这项研究已经取得了显著成果,但科学家们并不满足于现状。他们表示,未来的研究将更深入地探索这些超低温分子的奇特行为,并寻找实际应用的可能性。对于科研人员来说,探索物质在极端条件下的表现,一直是物理学领域的前沿课题。而麻省理工学院的这项研究,无疑为这一领域的探索迈出了重要的一步。

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