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250 世 界学 Shi Jie Xue

准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动（零点振动）所具有的能量就是零点能。
量子真空是没有任何实物粒子的物质状态，其场的总能量处于最低，这是一切

物质运动及能量场的最初始状态，它的温度自然处于绝对零度。这样的状态具有
无限变化的潜在能力。零点能就是由（量子真空中）虚粒子，不断产生的一对反

粒子的出现和湮灭产生的。据推测，量子真空中，每立方厘米包含的能量密度有
13
10 J。
从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，并不断以微小的规模形成和消失。
真空中充满着几乎各种波长的粒子，但卡西米尔认为，如果使两个不带电的金属薄

盘紧紧靠在一起，较长的波长就会被排除出去。接着，金属盘外的其他波就会产生
一种往往使它们相互聚拢的力，金属盘越靠近，两者之间的吸引力就越强。1996 年，
物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定。这是证明真空零点能存在的

确凿证据。
和外太空宇宙背景辐射的 3K 温度做比较，实现玻色 - 爱因斯坦凝聚的温度

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170×10 K 远小于 3K，可知在实验上要实现玻色 - 爱因斯坦凝聚是非常困难的。
要制造出如此极低的温度环境，主要的技术是镭射（激光）冷却和蒸发冷却。

由德国、美国、奥地利等国科学家组成的一个国际科研小组在实验室内创造了
仅仅比绝对零度高 0.5 纳开尔文的温度纪录，而此前的纪录是比绝对零度高 3 纳开。

这是人类历史上首次达到绝对零度以上 1 纳开以内的极端低温。
这个科研小组在美国《科学》杂志上发表论文介绍说，他们是在利用磁阱技术
实现铯原子的（BEC）的实验过程中创造这一纪录的。参与研究的科学家大卫·普

里查德介绍说，将气体冷却到极端接近绝对零度的条件对于精确测量具有重要意义，
他们的此次实验成果有助于制造更为精确的原子钟和更为精确地测定重力等。

科学家说，他们希望利用新达到的最低温度发现一些物质的新现象，诸如在此
低温下原子在同一物体表面的状态、在限定运动通道区域时的运动状态等。因发现
了“碱金属原子稀薄气体的玻色 - 爱因斯坦凝聚”这一新的物质状态而获得了 2001

年诺贝尔物理学奖的德国科学家评价说，首次达到绝对零度以上 1 纳开以内的温度

是人类历史上的一个里程碑。
物理学界也有提出负绝对零度的实验和观点，有人认为这是人类在物理学上的
重大突破，许多科学家表示这将为发现新的物质——暗物质提供了一条路径。