奇妙的超低溫世界

升龍

在超低溫世界里，橡皮會(huì)失去彈性；豬肉會(huì)發(fā)出灼灼的黃光；韌性本來很好的鋼，會(huì)變得像陶瓷那樣脆；當(dāng)溫度降到-190 ℃，空氣將變成淺藍(lán)色液體；在絕對(duì)零度附近，氧氣會(huì)變成白色的砂粒，氫氣會(huì)像鋼鐵一樣堅(jiān)硬。

冷凍的速度

炎熱的夏天，待在有冷氣的房間里是件非常愜意的事。但在現(xiàn)實(shí)生活中，我們對(duì)“冷”的了解并不多，對(duì)于如何利用“冷”也知之甚少。例如，早上起床準(zhǔn)備吃早餐，我們面前有一杯剛煮好的熱咖啡和一杯涼牛奶，為了讓咖啡盡快涼下來，應(yīng)該怎么辦？是等上5分鐘再將牛奶加到咖啡中呢？還是將牛奶加到咖啡中再等5分鐘？ 或許你會(huì)說，這難道有區(qū)別嗎，兩種做法看起來并沒有什么不同。但事實(shí)上，第一種方法能讓咖啡更快地涼下來。這種現(xiàn)象是牛頓發(fā)現(xiàn)的，他說：“物體的溫度與周圍環(huán)境溫差越大，冷卻的速度就越快?！币虼?，先加入牛奶會(huì)降低咖啡與周圍空氣的溫差，這反而會(huì)減慢咖啡冷卻的速度。

寒冷是否有盡頭

在我國北方地區(qū)，冬季氣溫可能會(huì)低至-20 ℃以下。在地球的兩極則更加寒冷，尤其是南極，有記錄的最低氣溫為-93.2 ℃，因此南極又被稱為世界寒極。在月球背著太陽的陰面，最低溫度竟然低到-180 ℃左右。在太陽系里，離太陽最遠(yuǎn)的冥王星，接受的太陽光實(shí)在是太少了，據(jù)估測(cè)，它的表面溫度可低至-240 ℃以下?？茖W(xué)家們根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)推測(cè)，在宇宙的深處溫度可以達(dá)到更低，可低至-270 ℃左右。

對(duì)于寒冷是否有盡頭這一問題，科學(xué)家們的回答是肯定的。溫度低到多少度才是盡頭呢？這就是絕對(duì)零度，即-273.16 ℃。英國一位物理學(xué)家對(duì)此做出了科學(xué)的解釋：物體的溫度越低，物體內(nèi)物質(zhì)的大量分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度就越小。當(dāng)溫度低到-273.16 ℃時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)速度將為0，由于不可能有比靜止更慢的運(yùn)動(dòng)，所以絕對(duì)零度是理論上的數(shù)值，也是自然界中物體的最低溫度，它就是低溫的盡頭。

智利天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙最冷之地：回力棒星云。這里的溫度約為-272 ℃，是已知的最接近絕對(duì)零度的地方。

低溫現(xiàn)象光怪陸離

低溫就如同一位神奇的魔術(shù)師，可使物質(zhì)的許多性質(zhì)發(fā)生很大的變化，出現(xiàn)一些令人意想不到的奇特現(xiàn)象，給人魔幻般的感覺。溫度越低，其魔力越大，魔法越神奇。

當(dāng)溫度降到-190 ℃左右時(shí)，透明的空氣會(huì)變成淺藍(lán)色液體，這已屬于超低溫世界。此時(shí)，如果把一枚雞蛋放進(jìn)去，它便會(huì)發(fā)出淺藍(lán)色的熒光，像一個(gè)熒光蛋。倘若把鮮艷的花朵放進(jìn)液態(tài)空氣里，便會(huì)失去原有的纖柔姿態(tài)，變得像玻璃一樣亮光閃閃，非常脆，輕輕一敲還會(huì)發(fā)出叮叮當(dāng)當(dāng)?shù)捻懧?，重敲它則會(huì)破碎。從魚缸里撈出一條美麗的活金魚，將其頭朝下放入淺藍(lán)色的超低溫液體空氣中，不一會(huì)兒金魚就變得晶瑩剔透，漂亮至極；撈出來則是硬邦邦的，仿佛是水晶玻璃制成的精美的工藝品。再將這玻璃金魚放回魚缸中，過了一段時(shí)間，金魚竟然又活了。如果把水銀溫度計(jì)插進(jìn)液態(tài)空氣里，水銀柱立即會(huì)凍得像鋼鐵一樣堅(jiān)硬，可以像釘子一樣釘進(jìn)木板里面去。 鉛鈴在常溫下?lián)u起來就像一個(gè)悶葫蘆，但在液態(tài)空氣里浸過后，響聲清脆美妙，猶如銀鈴一般悅耳動(dòng)聽。平常軟而韌的鋁絲在-100 ℃以下，簡直就像一根鋼絲彈簧一樣堅(jiān)硬且富有彈性。 這些現(xiàn)象是不是很神奇，很不可思議呢？

在絕對(duì)零度附近，各種氣體都被凍成了固體。不過唯有氦氣特殊，它還是流動(dòng)的液體。當(dāng)溫度下降到-270.9 ℃時(shí)，氦開始出現(xiàn)了絕無僅有的奇妙現(xiàn)象——超流動(dòng)性，它竟會(huì)變成一種能爬善攀的液體。如果你把一個(gè)小杯放在大杯中，小杯里盛著液態(tài)氦，當(dāng)溫度降低到-270.9 ℃以下時(shí)，小杯里的液態(tài)氦會(huì)自動(dòng)沿著杯壁“爬”出去，流到大杯中，直到大、小杯里的液面相平為止！

神奇的低溫技術(shù)

在超低溫條件下，許多金屬的性質(zhì)都發(fā)生了脫胎換骨的變化。韌性本來很好的鋼，變得像陶瓷那樣脆，敲一下它就會(huì)粉身碎骨。至于錫，用不著碰它，就會(huì)變成一堆粉末，這種現(xiàn)象被稱為金屬的冷脆現(xiàn)象。它可以造福人類。比如，當(dāng)戰(zhàn)場(chǎng)上布滿了地雷時(shí)，雖然探雷器可以找到它，但是排雷卻是很危險(xiǎn)的。若將液態(tài)空氣撒到這些地方，會(huì)使這些地方的溫度急劇下降，地雷中的彈簧就會(huì)變脆失去彈性，因而就不會(huì)爆炸了。

低溫技術(shù)在食品工業(yè)、中草藥加工、涂料制造業(yè)等方面大有用途。

比如，清除海上石油污染是一大技術(shù)難題?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)出的低溫清污法，從漂浮的石油層下噴灑液態(tài)氮，水面上的石油便會(huì)迅速凝結(jié)成顆粒，再將這些顆粒鏟走，就能有效地保護(hù)海洋環(huán)境。

低溫魔術(shù)師還使生命冷藏成為可能，之前的金魚凍僵又復(fù)活的實(shí)驗(yàn)，極其生動(dòng)地證明了這一點(diǎn)。目前，科學(xué)家正在加緊探索這其中的奧秘，以便尋找一種可以延長人類壽命的新途徑！

編輯/姜雯