中国空间站造出最冷人造物质：铷原子云9.7皮开尔文，成果登《科学》

11月6日，中国科学院空间应用工程与技术中心公布中国空间站最新科研成果。科研团队借助梦天舱的超冷原子物理实验柜，制备出已知最冷人造物质，把人类最低温物质纪录再度刷新，向绝对零度又靠近了一步。相关成果同日发表在国际学术期刊《科学》上。

这次极低温探索中，团队采用全光阱冷却技术，让空间站超冷原子实验柜里的铷原子云等效温度降到9.7皮开尔文，约为室温下物质温度的一百万亿分之一，并连续观测了7秒。2021年德国科研团队曾把铷原子云等效温度做到38皮开尔文，新结果比它更逼近绝对零度。在地面上做同类实验，最大的麻烦是重力：原子被拉着往下掉，很难充分降温。空间站的微重力环境则能让原子悬浮，无需很强的外力束缚即可冷到更低温度。团队正是靠这一条件，从地面远程操控实验柜设备，取得了基础研究领域的这项重要突破。

中国空间站超冷原子物理实验柜于2022年研制成功，随梦天舱进入中国空间站。它既像一台“超级冰箱”，又是一个前沿科学的“微型实验室”。金属铷在这里先被加热蒸发，释放出铷蒸汽；随后用磁光阱、光学黏团技术对蒸汽中的铷原子做初步冷却，再通过两级交叉光阱技术完成蒸发冷却和深度冷却。

多年攻关中，我国科研团队突破超高真空环境获取、高功率光纤激光器研制等一批关键技术，把地面上占地20立方米、重达10吨的实验系统，压缩集成到0.7立方米、500公斤，等于将一间屋子大小的装置塞进了冰箱大小的空间。

绝对零度是零下273.15摄氏度，也是宇宙温度的最低下限。热力学第三定律表明，人类只能无限接近它，永远无法真正达到。常温下原子不停碰撞、振动，做无规则热运动；科学家发现，随着温度不断降低，原子运动逐渐减慢，直到接近这一下限——零下273.15摄氏度，即0开尔文，原子才被“冻”到几乎静止。原子越慢，越会涌现出许多奇妙的物理现象，帮助科学家看清微观世界里平时难以捕捉的规律。

这项新突破将推动早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题研究；相关技术还能用于研制更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间原子钟，服务于地球微重力测量、惯性导航以及基本物理常数检验。项目由中国科学院空间应用工程与技术中心牵头论证、管理、集成，北京大学与中国科学院上海光学精密机械研究所联合完成。

（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）