世界紀錄|中國太空站造出已知最冷人造物質 距「絕對零度」僅一步之遙

更新時間:17:35 2026-11-06 HKT
發佈時間:17:35 2026-11-06 HKT

央視報道,中國科學院空間應用工程與技術中心於11月6日公布最新科研成果,科研團隊利用中國空間站(太空站)夢天實驗艙內的超冷原子物理實驗櫃,成功製造出已知最冷的人造物質,將原子雲溫度降至前所未有的極限。相關研究成果已於同日在國際權威學術期刊《科學》(Science)發表。

利用太空微重力環境

此次實驗成功打破了德國團隊於2021年創下的紀錄,向「絕對零度」再邁進一步。實驗由中國科學院空間應用工程與技術中心牽頭,並由北京大學與中國科學院上海光學精密機械研究所聯合完成。

科研團隊利用全光阱冷卻技術,在遠程操控下,成功將夢天艙實驗櫃中的銣原子雲等效溫度降至9.7皮開爾文(pico-Kelvin),相等於室溫物質溫度的約一百萬億分之一,並持續觀測了7秒。

以往在地球進行同類極低温實驗時,重力會不斷拉扯原子下墜,使其難以充分降溫。中國空間站提供的微重力環境,讓原子能夠懸浮在空中,無須強大外力束縛即可進行深度冷卻。今次實驗結果打破了德國科研團隊於2021年創下的38皮開爾文紀錄,成為目前已知全球最冷的人造物質。

20立方米儀器縮至冰箱大小 

據悉,今次使用的超冷原子物理實驗櫃於2022年隨夢天艙升空,既是一部「超級冰箱」,亦是一個前沿科學微型實驗室。科研團隊歷經多年攻關,攻克高真空與光纖激光等技術,成功把地面原本佔地20立方米、重達10噸的龐大實驗系統,壓縮至僅0.7立方米、500公斤重,將相等於將一間房間大小的裝備裝進冰箱內。

這項技術突破將有力推動早期宇宙模擬及超輕暗物質探測等前沿科學課題。同時,相關技術未來可用於研制高精度原子干涉儀、量子感應器及空間原子鐘,提升慣性導航與精密物理測量的精度。

資料顯示,絕對零度即零下273.15℃,是宇宙裏最低溫度的下限。 按照熱力學第三定律,人類只能無限接近它,卻永遠無法真正達到。 常溫下,原子會不停地碰撞、振動,做著無規則熱運動。 但科學家發現,當溫度不斷降低時,原子的運動會逐漸減慢,到接近絕對零度時,原子會被「凍」到幾乎靜止,這可幫助科學家看清微觀世界里平時難以捕捉的規律。