奇妙的低溫世界

華興恒

轉(zhuǎn)眼間又到了冬天，刺骨的寒風凜冽地吹著。此時，一旦觸摸到冰塊，不禁由心底里騰出一絲透心徹骨的寒冷。

在我國北方地區(qū)，最低氣溫可低至- 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- 89.8℃，因此南極又被稱為“世界寒極”。在月球背著太陽的陰面，溫度竟然低到- 183℃；在太陽系里，離太陽最遠的冥王星，它接受的太陽光實在是太少了。據(jù)估測，它的表面溫度可低到- 240℃以下。科學家們根據(jù)大量的實驗推測，在宇宙的深處溫度則更低，可低至- 270℃左右。

寒冷是否有盡頭

對于這個問題，科學家們的回答是肯定的。可溫度低到多少度才是盡頭呢？這就是“絕對零度”，即-273.15℃。英國一位物理學家對此做出了科學的解釋：物體的溫度越低，物體內(nèi)物質(zhì)的大量分子做無規(guī)則熱運動的速度就越小。當溫度低到-273.15℃時，分子熱運動速度將為0，由于不可能有比“靜止”更慢的運動，所以“絕對零度”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。

智利天文學家發(fā)現(xiàn)了宇宙最冷之地：回力棒星云。這里的溫度約-272℃，是已知的最接近絕對零度的地方。

低溫現(xiàn)象光怪陸離

低溫就如同一位神奇的魔術(shù)師一樣，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，給人以魔幻般的感覺。溫度越低，其魔力越大，魔法越神奇。

在超低溫世界里，橡皮會失去彈性，能像銅鑼那樣敲起來“哐哐”作響；豬肉會發(fā)出灼灼的黃光；蠟燭則會放出奇異的、淺綠色的光。

當溫度降到-190℃時，透明的空氣會變成淺藍色液體，這已屬于超低溫世界。此時，如果把一枚雞蛋放進去，它便會發(fā)出淺藍色的熒光，像一個熒光蛋。若把這個雞蛋摔在地上，它還具有極強的彈性，就會像皮球一樣立即彈起來。倘若把鮮艷的花朵放進液態(tài)空氣里，便會失去原有的纖柔姿態(tài)，變得像玻璃一樣亮光閃閃，非常脆，輕輕一敲還會發(fā)出“叮叮當當”的響聲，重敲它則會破碎。從魚缸里撈出一條美麗的活金魚，將其頭朝下放入淺藍色的液體空氣中，不一會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”放回魚缸的水中，過了一段時間，金魚竟然又復(fù)活了。如果把水銀溫度計插進液態(tài)空氣里，水銀柱立即會凍得像鋼鐵一樣堅硬，就會像釘子一樣可以釘進木板里面去。是不是很神奇、很不可思議呢？

在絕對零度附近，氧氣會像白色的砂粒，氫氣會像鋼鐵一樣堅硬，各種氣體都被凍成了固體。不過唯有氦氣特殊，它還是流動的液體。當溫度下降到-268.95℃時，氦氣才變成很輕的透明液體；當溫度下降到-270.98℃時，液態(tài)的氦開始出現(xiàn)了絕無僅有的奇妙現(xiàn)象——超流動性，它竟會變成一種能“爬”善“攀”的液體。這時的液態(tài)氦顯得毫無粘滯阻力，可以經(jīng)過很細的管子從容器中流出，而且不受重力的牽制，以每秒0.3米的速度從杯子內(nèi)側(cè)順著杯壁迅速地向上爬，瞬息之間越過杯口，再沿著杯子的外壁爬下來。

鉛鈴在常溫下?lián)u起來就像一個悶葫蘆，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硬且富有彈性。

低溫技術(shù)應(yīng)用神奇

在超低溫條件下，許多金屬的性質(zhì)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，敲一下它就會粉身碎骨。至于錫，用不著碰它，已經(jīng)變成一堆粉末了，這種現(xiàn)象被稱為“金屬的冷脆現(xiàn)象”，其危害性很大，但也可造福人類。比如，當戰(zhàn)場上布滿了地雷時，雖然探雷器可以找到它，但是排雷卻是很危險的。若將液態(tài)空氣撒到這些地方，就會使這些地方的溫度急劇下降，地雷中的彈簧就會變脆失去彈性，因而就不會爆炸了。

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，現(xiàn)在設(shè)計出低溫清污法，從漂浮的石油層下噴灑液態(tài)氮，水面上的石油便會迅速凝結(jié)成顆粒，再將這些顆粒鏟走，就能有效地保護海洋環(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”的實驗，極其生動地說明了這一點。目前，科學家正在加緊探索其中的奧秘，以便尋找一種可以延長人類壽命的新途徑！