奇妙的低溫世界

升龍

在超低溫世界，橡皮會失去彈性，能像銅鑼那樣敲起來“當(dāng)當(dāng)”作響；豬肉會發(fā)出灼灼的黃光；韌性本來很好的鋼，變得像陶瓷一樣脆；當(dāng)溫度降到-190℃，空氣將變成淺藍(lán)色液體；在絕對零度附近，氧氣會像白色的沙礫，而氫氣會像鋼鐵一樣堅硬。

冷凍的速度

炎熱的夏天，待在有冷氣的房間里是一件非常愜意的事。但在現(xiàn)實生活中，我們對“冷”的了解并不多，對如何利用“冷”也知之甚少。例如，早上起床準(zhǔn)備吃早餐。我們面前有一杯剛煮好的熱咖啡和一杯涼牛奶，為了讓咖啡盡快涼下來，應(yīng)該怎么辦？是等上5分鐘將牛奶加到咖啡中，還是將牛奶加到咖啡中再等5分鐘呢？或許你會說：“這難道有區(qū)別嗎？這兩種做法看起來并沒有什么不同。”但事實上，第一種方法確實能讓咖啡更快地涼下來。這種現(xiàn)象是牛頓發(fā)現(xiàn)的，他說：“物體的溫度與周圍環(huán)境的溫差越大，冷卻的速度就越快。”因此，如果先加入牛奶，就會降低咖啡與周圍空氣的溫差，這反而會減慢咖啡冷卻的速度。

寒冷是否有盡頭

在我國的北方地區(qū)，最低氣溫在-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(yuǎn)的冥王星，接受的太陽光實在是太少了，據(jù)估測，它的表面溫度可低至-240℃。科學(xué)家們根據(jù)大量的實驗推測，在宇宙的深處溫度則更低，在-270℃左右。

寒冷是否有盡頭？科學(xué)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(xué)家對此做出了科學(xué)的解釋：物體的溫度越低，物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運動的速度就越小。當(dāng)溫度低到-273.15℃時，分子的熱運動速度將為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(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙最冷之地：回力棒星云。這里的溫度約為-272℃，是已知的最接近絕對零度的地方。

神奇的低溫技術(shù)

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，就會粉身碎骨。至于錫，用不著碰，它就已經(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(dāng)戰(zhàn)場上布滿了地雷時，雖然用探雷器可以找到它，但是排雷是很危險的工作。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，地雷因而就不會爆炸了。

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，人們現(xiàn)在設(shè)計出了低溫清污法，在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，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(xué)家們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。

低溫現(xiàn)象光怪陸離

低溫就如同一位神奇的魔術(shù)師，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，橡皮會失去彈性，能像銅鑼那樣敲起來“當(dāng)當(dāng)”作響；豬肉會發(fā)出灼灼的黃光；蠟燭則會發(fā)出奇異的、淺綠色的光。

當(dāng)溫度降到-190℃時，透明的空氣會變成淺藍(lán)色的液體，這已屬于超低溫世界。此時，如果把一枚雞蛋放進(jìn)去，它便會發(fā)出淺藍(lán)色的熒光，像一枚熒光蛋。若把這枚雞蛋摔在地上，它還具有極強的彈性，會像皮球一樣立即彈起來。倘若把鮮艷的花朵放進(jìn)液態(tài)空氣里，它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(dāng)當(dāng)”的響聲，重敲則會破碎。從魚缸里撈出一條美麗的活金魚，將其頭朝下放入淺藍(lán)色的液態(tài)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，仿佛是由水晶玻璃制成的精美的工藝品。再將這只“玻璃金魚”放回魚缸里，過一段時間，金魚竟然復(fù)活了。如果把水銀溫度計插進(jìn)液態(tài)空氣里，水銀柱立即會被凍得像鋼鐵一樣堅硬，可以像釘子一樣釘進(jìn)木板里面去。

是不是很神奇、很不可思議呢？

在絕對零度附近，氧氣會像白色的沙礫，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(dāng)溫度下降到-268.95℃時，氦氣才會變成很輕的透明液體；當(dāng)溫度下降到-270.98℃時，液態(tài)的氦開始出現(xiàn)絕無僅有的奇妙現(xiàn)象——超流動性，它竟然會變成一種能爬善攀的液體。這時的液態(tài)氦顯得毫無黏滯阻力，可以經(jīng)過很細(xì)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，簡直就像鋼絲彈簧一樣堅硬且富有彈性。