最冷分子：仅比绝对零度高2.5‰

美国耶鲁大学的科学家已经成功地创造出了迄今为止最低温度的分子。在实验中，他们将选定分子的温度降低到仅比绝对零度高2.5‰。这一研究成果可应用于从量子化学到粒子物理最基本的理论测试等一系列领域，帮助科学家开展各种新的研究。这篇研究论文发表在《自然》杂志上。

在这项研究中，耶鲁大学的科学家使用激光来降低单氟化锶的温度，这一过程被称为“磁光捕获”通过直接冷却将分子温度降低到接近绝对零度(负)是物理学领域的一个里程碑式的成就。耶鲁大学物理学教授兼首席研究员戴夫·德布尔博士说:“我们可以开始研究发生在绝对零度附近的化学反应。我们有机会了解基本的化学机制。”

过去，磁光捕获是原子物理学家极力推荐的一种技术，但仅限于单一原子尺度。这项实验的伟大成就是为分子——两个或更多的原子团——创造了有记录以来的最低温度记录。这项技术使用激光冷却粒子，同时将它们固定在适当的位置。德波博士解释道:“想象一下，一个装着少许糖蜜的浅碗。如果你把一些球滚入碗中，它们会慢慢下沉，最终聚集在碗的底部。具体来说，在我们的实验中，分子就是这些小球，装有糖蜜的碗是由激光束和磁场制成的。”

长期以来，分子的复杂振动和旋转仍然是一个巨大的挑战，并且不能被磁光捕获。耶鲁大学的研究团队采取了一种独特的方法来捕捉，灵感来源于20世纪90年代一篇晦涩的研究论文。本文描述了在通常不能满足冷却和俘获要求的条件下产生的磁光俘获结果。

德布尔和他的同事在地下实验室开发了他们的实验仪器。他们的仪器使用大量的电线、计算机、电子元件、镜子和低温制冷装置。在冷却过程中，他们使用了十几个激光器，每个激光器都被精确控制。德斯波说:“想象一下，把一张展示高科技的图片放进字典里。我们正在做类似的事情。尽管一切都很有序，但还是有点乱。”

耶鲁大学的团队选择了单氟化锶，因为它们的结构相对简单——一个电子围绕着整个分子移动。德波指出:“我们曾经认为最好的选择是双原子分子。”这一研究结果为科学家开展进一步的实验打开了一扇大门，可以应用于一系列领域——从精确测量和量子模拟到超冷化学，再到粒子物理标准模型的测试。"

蝌蚪小知识-绝对零

绝对零度是热力学中的最低温度，等于摄氏零下273.15度。

物质的温度取决于其原子、分子和其他粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子的动能越高，物质的温度越高。理论上，如果粒子的动能像量子力学的最低点一样低，物质将达到绝对零度，而且不能再低了。然而，绝对零度永远无法达到，只能无限期地接近。因为在任何空间都必须有能量和热量，而且它们还不断地相互转化而不消失。所以绝对零度不存在，除非从一开始空间就没有能量或热量。