By Hazel Muir
(Image.P)
低温で起こる不思議なことは、常に驚きを投げかけています。
室温に近い実験では、化学反応は温度が下がるにつれて遅くなる傾向があります。
室温に近い実験では、化学反応は温度が下がると遅くなる傾向がありますが、絶対零度（-273.15℃、0ケルビン）より数千億分の1の極低温の分子でも、低温で到達範囲を広げる奇妙な量子効果により、原子の交換や新しい化学結合を形成できることを科学者は発見したのです。
「超低温領域に入ると、化学反応は起きないと考えるのは、まったく合理的です」と、コロラド大学ボルダー校の Deborah Jin 氏は述べています (DOI: 10.1126/science.1184121) 。). “この論文は、いや、多くの化学反応が起こっていると言っています。”
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New Scientist では、奇妙で素晴らしい極寒の領域を見てみましょう。
なぜ絶対ゼロ (0 ケルビンまたは -273.15°C) は不可能な目標なのでしょうか
実際、ガスから熱がなくなるために必要な仕事は寒さが増すにつれて増え、何かを絶対ゼロまで冷却するには無限の仕事量が必要となるはずです。 量子の用語では、ハイゼンベルクの不確定性原理を非難できます。これは、粒子の速度がより正確にわかればわかるほど、その位置についてはわからなくなり、その逆もまたしかりです。
太陽系で最も寒い場所はどこですか
太陽系でこれまでに測定された最低気温は、月でした。 昨年、NASAのルナ・リコネイサンス・オービターが、月の南極付近の永久に影になっているクレーターで-240℃という低い温度を測定しました。 これは、これまで冥王星で測定された温度よりも10度ほど低い。
宇宙で最も寒い自然物とは？
宇宙で最も寒い場所として知られているのは、ケンタウルス座の我々から5千光年離れたところにあるブーメラン星雲です。 1997年に科学者たちが報告したところによると、中央の死にゆく星から吹き出したガスが膨張し、急速に冷えて1ケルビン（絶対零度よりわずか1度暖かい）になったそうです。 通常、宇宙空間のガス雲は、ビッグバンから残った宇宙マイクロ波背景放射によって、少なくとも2.7ケルビンまで温められている。
宇宙で最も冷たい天体は何でしょうか。
人工衛星を含めると、事態はさらに冷たくなります。 2009年5月に打ち上げられた欧州宇宙機関（ESA）の宇宙観測衛星「プランク」の一部の観測機器は、衛星の視界を曇らせるマイクロ波ノイズを抑えるために0.1ケルビンまで冷却されています。 宇宙環境と、水素およびヘリウムを使用した機械的および極低温冷凍システムとを組み合わせ、最も冷たい機器を4つの連続したステップで0.1ケルビンまで冷却します。
実験室で達成された最も低い温度は何度ですか？
これまでに記録された最低温度は、ここ地球上の実験室でのものです。 2003年9月、マサチューセッツ工科大学の科学者たちは、ナトリウム原子の雲を0.45ナノケルビンという記録的な値まで冷やしたことを発表しました。 それ以前の1999年には、フィンランドのヘルシンキ工科大学の科学者たちが、ロジウム金属で0.1ナノケルビンの温度を達成した。
絶対零度付近で気体はどのような奇妙な挙動を示すのでしょうか。
日常の固体、液体、気体では、熱や熱エネルギーは、原子や分子が互いにぶつかり合い、跳ね回る運動から生じます。 しかし、非常に低い温度では、量子力学の奇妙なルールが支配します。 分子は通常の意味で衝突するのではなく、量子力学的な波が伸びて重なり合うのだ。 このように重なり合うと、すべての原子が1つの「超原子」のように同一に振る舞う、いわゆるボーズ-アインシュタイン凝縮を形成することがある。 1995 年にコロラド州で、170 ナノケルビン以下に冷却したルビジウム原子の雲を使用して、最初の純粋なボーズ-アインシュタイン凝縮が作られました
これらのトピックに関する詳細。
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