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熱核聚變能源産生的能量最大

生活更新时间:2024-11-19 15:18:18

據外媒New Atlas報道，德國物理學家創造了有史以來最低的溫度--比絕對零度高38萬億分之一攝氏度。這個奇怪的實驗涉及到投放量子氣體，并通過開關磁場使其原子幾乎完全靜止。

熱核聚變能源産生的能量最大（德國物理學家通過量子氣體自由落體實驗創造有史以來最低的溫度）1

絕對零度約為-273.15°C（-459.67°F），是熱力學尺度上可能的最低溫度，代表着完全沒有原子運動或熱量的點。然而，科學家們不可能達到這一标準，因為我們不可能從一個系統的原子中消除所有的動能。

但科學家們一直都很接近--幾年前，哈佛大學的一個團隊研究了有史以來最冷的化學反應，溫度為500納開爾文（比絕對零度僅高五百萬分之一攝氏度）。而國際空間站上的冷原子實驗室在僅為100納克爾文的溫度下進行了實驗。

但是這些溫度與新研究中取得的溫度相比是溫和的。一個德國團隊現在記錄的有效溫度僅為38皮開爾文，比絕對零度高38萬億分之一攝氏度。

為了做到這一點，研究人員從一個由10萬個铷原子組成的雲開始，将其困在一個真空室的磁場中。然後他們将其冷卻，形成一種被稱為玻色-愛因斯坦凝聚體（BEC）的量子氣體，在那裡原子開始像一個大原子一樣行動，允許奇怪的量子效應在宏觀尺度上變得可見。

然而，比絕對零度高20億分之一攝氏度的溫度下，這還不夠冷。因此，研究小組在Bremen Drop Tower研究設施進行了一次實驗，将BEC“陷阱”扔到120米（393.7英尺）的地方。在自由落體過程中，研究小組反複關閉和開啟含有氣體的磁場。

當磁場關閉時，氣體開始膨脹，而當它被重新打開時，氣體又被迫收縮。這種切換使氣體的膨脹幾乎減緩到完全停止，而減少這種分子速度可以有效地降低溫度。雖然該實驗隻設法實現了這一破紀錄的溫度長達兩秒鐘，但模拟顯示，在失重環境中，如在衛星上，應該有可能保持長達17秒。

該研究發表在《物理評論快報》雜志上。

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