科學家製造宇宙最稀薄的液體，這意味著什麼？

來自全球頂級學術期刊Science《科學》的最新報告：位於巴塞羅那的西班牙光子科研所（ICFO）的一組科研團隊，最近利用激光晶格結構，竟然製造出了目前人類已知宇宙最稀薄的液體——冷凝鉀液滴，要比水稀薄1億倍！

我們知道普通物質，當然也包括液體物質，都是靠原子、分子間的電磁力聚在一起，形成的物質形態，固體、液體、氣體等。

但是，西班牙這組物理學家居然操縱粒子達到最低能量狀態，而不是依靠電磁力——聚合在一起，形成了宇宙間最稀薄的液體。

這種超級稀薄的液體，的確真的是液體，因為它具有液體特性，只需少量碰到一起，就會形成液滴。

相反氣體、固體就不會這樣，我們知道，氣體的體積總是充滿整個容器，固體就更不用說了。

經過測算，這種超級液體的密度，比目前人類已知的任何液體都要小，甚至僅僅是水密度的1億分之一。

• 這組超級科學家到底是怎麼做到的？

科學家先把由鉀原子構成的氣體，冷卻到非常接近絕對零度，零下273.15攝氏度。

在這種極端溫度下，這些鉀原子就會處在一種特殊的狀態——第五種物質狀態。

也就是除了固態、液態、氣態、等離子態以外的第五種形態。

因為最早是由愛因斯坦和玻色兩人，在1924年預測出來的，所以科學界稱其為【玻色-愛因斯坦凝聚態】。

但愛因斯坦本人當時有點懷疑這一理論：

「溫度低到一定值後，原子會有沒有吸引力的狀態下凝聚在一起……理論很有意思，但這會是真的嗎？」

直到1995年，科學家才在實驗室里真正製造出了這種物質形態。

• 問題來了，為什麼要鉀原子冷凍到第五種形態？

在這種最低溫狀態下，傳遞基本力的玻色子，會均勻分布在最低能級上，這時候所有玻色子都具有完全相同的運動狀態，從而完全重疊滲透在一起，相當於每一個基本粒子都佔據著整個一層能級。

科學家發現，處在玻色-愛因斯坦凝聚態下，鉀原子都失去了個性，只會呈現單一的量子態，具有完全相同的波函數。

由於這是宏觀數量的原子，聚集在同一個量子態上——這就是一種宏觀量子現象。

也就是說，這些鉀原子已經成了一個獨立的量子整體。

你可以想像成：1萬個鉀原子合為一體，相當於一個原子同時出現在1萬個位置上——這變成了：我是萬物，萬物是我！

• 好奇心加上功利心，弱弱地問一問：這到底有啥用？

其實呢，被譽為第五種物質形態——玻色-愛因斯坦凝聚態，科技應用那是大大的。

我們熟知的激光，其實就是光子的玻色-愛因斯坦凝聚態；

超導體的超導電性，也是玻色-愛因斯坦凝聚態的結果；

著名的液氦超流現象，也是由玻色-愛因斯坦凝聚態導致的一種極為神奇的宏觀量子效應。

這次西班牙科學家造出已知宇宙中最稀薄的液體——冷凝鉀，其體積是冷凝氦的一百多倍，密度卻只是冷凝氦的1億分之一。

所以呢，這將是迄今為止人類從宏觀尺度上，觀察、實驗量子現象的最好選擇！

宏觀量子態，想想都很科幻！但頂尖科學家的確在這麼幹了……

我們距離比科幻還科幻的科學更近了一步。