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探索这个宇宙中神秘的“绝对低温世界”

来源:探索科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-03-07

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】一提起“低温”,人们就会联想到“冷”。在中国,黑龙江省的漠河最冷,测得的最低气温为-53.3℃,那里北风凛冽,滴水成冰。然而,这在自然界中是远远算不上严寒地带的。1967年,

一提起“低温”,人们就会联想到“冷”。在中国,黑龙江省的漠河最冷,测得的最低气温为-53.3℃,那里北风凛冽,滴水成冰。然而,这在自然界中是远远算不上严寒地带的。1967年,挪威科学家在南极点附近记录到的气温,是-94.5℃。月球上背向太阳那一面的温度是-160℃,真是一个名副其实的“广寒宫”。但这些还都不能算冷。那么,最冷的地方在哪儿呢?


最冷的地方在科学家的实验室里。1895年,德国科学家林德最先完成了空气的液化,达到了-190℃。1980年,荷兰科学家翁纳斯最先将最难液化的氦气液化,获得了-269℃的低温。后来,将液态氦强烈抽气,又达到了-272℃。而目前最低的温度,是近年来使原子核去磁获得的。这个温度距绝对零度,即-273.15℃,只差三千万分之一!


科学家煞费苦心地把温度降到这样低的目的何在呢?就是为了探索自然界的奥秘,让它造福于全人类。

许多物质在低温下会呈现出种种奇特的景象。例如,在-194.5℃,空气竟变成了浅蓝色的液体,叫做液态空气。把梨在液态空气里浸过以后,它就变得像玻璃一样脆;而鸡蛋、石蜡在液态空气里,则会像萤火虫一样射出荧光。在-200℃~-100℃的温度下,汽油、煤油、水银、酒精都变成了硬邦邦的固体,二氧化碳则变成了雪白的结晶体;平时富有弹性的橡皮变得很脆,用锤子敲打它,立即变为粉末;即使坚韧的钢铁,在低温下也能变成“豆腐”……科学家利用许多物质在低温下变脆这一特性,发明了一种低温粉碎新技术。譬如废钢铁回炼、废塑料重新压注、废橡胶的再生都需要粉碎,如在常温下粉碎,得费九牛二虎之力,但若让它们处于低温下就很容易粉碎了。


一些金属和化合物(如水银、铌三锗、钡镧铜氧、钡钇铜氧)用液态氡或液态氢等作为冷却剂冷却至极低的温度时就会失去电阻,这就是超导性。具有超导性的物体被称为超导体。利用物质的超导性,我们可以制成许多妙不可言的装置:撤去电源仍永保磁性的强大磁铁;完全无摩擦的陀螺仪;看得见原子的电子显微镜等等。科学家还利用超导体的抗磁性,研制了磁悬浮列车,消除了车轮与车轨间的摩擦力,使其运行速度可达每小时500千米-800千米,在真空隧道中时速则可高达2250千米,比一般的飞机还快。利用超导体制成的“超导”强磁计是一种非常灵敏的磁探测装置,比现有仪器的精度能提高100倍-1000倍。把它装在海边可发现远距离的潜艇,而潜艇上的任何仪器却无法觉察。


在医学上,低温更具有奇特的妙用。降低病人体温后施行心脏外科等重大手术,既可减少流血,又能减轻病人痛苦。医生还在试验用低温来“冻死”癌细胞。更奇妙的是,在接近绝对零度时,生命可以永久保存。因此,美国已开始进行“冷冻”生命的实验。他们把因患绝症而行将死亡的病人进行冷冻,为了防止体液结冰时膨胀而使细胞破裂,以一种化学液体取代血液。当抽出最后一滴血时,身体已被冷冻到-196℃,然后装进一个不锈钢的设备里,放进-200℃的控制室。科学家设想,等到将来医学技术能够医治这样的病症时,再把他们解冻,让他们重返人间。这项实验如果获得成功,那该有多么诱人的前景啊!

美国于1977年发射的“旅行者”探测器,估计要经过4万年才能到达和太阳系最接近的比邻星系。显然,只有在宇宙飞船起飞时就把人用超低温技术“冷冻”起来,到快接近目的地时再把温度迅速升高,使宇航员“复活”,才能执行征服遥远恒星的使命。这又是一个么大胆而迷人的设想!

文章来源:《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2021/0307/1229.html

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