大分子能达到最冷温度被打破
参考消息网2月5日报道
据英国《新科学家》周刊网站1月31日报道，包含四个原子的分子降到了仅比绝对零度高出约十亿分之一百开氏度。
研究人员用于冷却单个原子的技术(例如用激光和磁力撞击它们)对于分子来说效果不佳。对于由许多原子组成的分子来说尤其如此，因为要降到很低的温度，它们必须非常静止——而分子中的运动部分越多，它运动和升温的机会就越大。
德国马克斯·普朗克量子光学研究所的罗鑫宇说：“我们有一个笑话，就是我们研究分子不是因为它容易，而是因为它很难。”他和他的同事现在使四原子分子降到了前所未有的低温。
他们从数千个由一个钠原子和一个钾原子组成的分子开始，将其限制在一个无风的空间里(这样就能使其处于静止的状态)，并通过磁力和闪光进行冷却。目前可能实现的最冷温度是0开氏度，或称绝对零度。
为了将这些双原子分子变成四原子分子，研究人员将它们成对组合，同时又不让它们升温。他们根据中国科学院科学家理论计算，利用微波场将分子“胶合”在一起。
他们的试验取得了成功。研究人员在十亿分之一百三十四开氏度的条件下创造了大约1100个分子，每个分子都有两个钾原子和两个钠原子，这是迄今为止达到这一超冷温度的最大分子。
科罗拉多大学博尔德分校的约翰·博恩说：“首先让分子变得超冷的原因之一是为了对它们有更多的控制，从这个意义上来说，这是向前迈出的一大步。”他说，新试验很重要，这不仅是因为分子前所未有的温度，还因为在最冷的时候，它们会进入一种已知的量子态，并且可以精确地推入另一个状态或过程。
罗鑫宇说，这些分子中的原子彼此“胶合”的程度并不像室温下分子中的原子那样牢固。但制造它们是研究复杂化学反应的必要步骤，这类反应在极其寒冷且缓慢的条件下更容易观察。
纽约哥伦比亚大学的塞巴斯蒂安·威尔说，下一个问题是，通过类似的微波技术用类似的寒冷成分还能制造出什么其他可能更大的分子。他说：“我认为我们正在寻找量子化学令人兴奋的新机遇！”