绝对零度能将光也冻住吗？若能，是冻成一根棍子还是一道波浪呢？

美国“龙飞船”搭载四名“游客”前往空间站开始旅行。有机会去太空看看。

乘龙飞船返回地球的四位宇航员

一定有人想去宇宙的“极地”观光，感受一下那里的寒冷，那么你知道宇宙最冷的地方在哪里吗？它是距离地球5000光年的回旋镖星云，那里的温度大约是负272℃。

非常接近绝对零。那么，绝对零度是多少度？有没有更低的温度？现实世界中是否存在绝对零？低温世界会出现什么奇观？

宇宙中最冷的地方——回旋镖星云

既然绝对零这么厉害，是不是也能冻结光呢？如果是这样，它是冻结成一根棍子还是一个波浪？

绝对零的百年探索

作为对温度感知非常敏感的生物，人类非常关注每天的温度变化。当我们进一步探索温度的时候，我们发现了这样一个惊人的事实，宇宙中的高温可以达到亿万，即使加上这个“亿”的次方也只能达到负273.15℃。这种巨大的差异让很多人都非常疑惑，接下来我们就来详细说说到底是怎么回事。

绝对零度约为-273.15℃

绝对零度的具体值约为-273.15℃，是热力学中的最低温度，也称为0K。回顾绝对零的探索历史，我们会发现从19世纪开始就有很多科学家在研究它。直到现在，绝对零仍然是研究领域的“热点”。

开尔文温度和摄氏温度对比图

很多人可能会说这个研究了几百年，总得有个结论吧？不幸的是，我们上面提到的-273.15°C只是科学家估计的一个值。即使经过这么多年的研究，我们仍然没有达到真正的“绝对零”。只是为了不断靠近它。

为什么绝对零值和宇宙的高温极限会有如此巨大的差异？我们有机会达到绝对零吗？

强烈移动的太阳

要回答这两个问题，我们需要从温度本身说起。

温度与原子运动密切相关。我们常说“动如兔，静如处女”，用这两个词来形容原子在不同温度下的状态再合适不过了。

粒子运动越快，温度就越高

需要注意的是，这里的“运动”程度有很大的空间，粒子运动越快，温度就会变得越高。至于“静”的下限，只能接近于0，即完全静止，但原子不可能完全静止。例如，气体的体积会随着温度的降低而缩小，所以当温度达到绝对零时，气体的体积就变成了0。

原子结构模型

所以根据温度和原子的关系可以得出“绝对零”只能在理论上存在，现实中是不是不可能得到这个温度？可能现在做的所有实验都是为了逼近这个值，毕竟这也是一种进步。

既然绝对零那么强大，不管这里是什么东西，都有被“冰冻”的可能，那么如果这个时候让“光”申请战斗，会看到什么样的结果呢？光会被冻结成棍子还是波浪？

“寒夜灯柱”

能把光冻住吗？

首先，我们需要明确一点，绝对零目前是无法达到的，所以这个实验只能是想象。从实用的角度来说，绝对零不能冻结光，为什么这么说呢？

分子运动速度与温度

因为我们上面说了温度的高低与其中原子的状态密切相关，所以绝对零处的原子理应处于“绝对静止”的状态.这时，如果有光介入，光中的原子就会打破这种静止状态。简单来说，光带来运动的原子，而这些运动的原子会打破静止状态，使它们升温。它不再是绝对的零。

美丽的光环

而当我们只是基于理论进行猜测时，我们可以想象被称为“全宇宙最快”的光，当它被“固定”时，会呈现出什么样的形态.如果让大家猜一猜，你支持光变成“棒”状还是“波”状？

让我们来谈谈棍子形状的想法是如何产生的。这种认识主要基于几何光学。”即直线传播。因此，很多人觉得，如果这样发出的光被绝对零冻结，肯定会变成一根笔直的“棍子”。

光的传播

那么如果是以波的形式呢？这是从光的“波动论”说起，首先提出光是粒子的牛顿用相关实验证明了他的观点。但后来，惠更斯在与牛顿商量后，认为光应该是“涨落的”，并很快展开了新的实验。

在光的“波动论”中，认为光本质上是一种“机械波”“机械波”，所以大家认为光会变成波大概是因为他们认为这个说法比较可信。值得一提的是，根据光波动的传播理论，冻结的可能不只是“一波”而是“几波”。

金色粒子光

另外，对于光是什么，爱因斯坦结合了粒子和波这两种有争议的观点，提出光具有波粒二象性。的确，在长达一个世纪的争论中，这两种观点都不能完全证明对方是错的。不如“取其精华，去其糟粕”，然后巧妙地综合起来，得出正确的理论。

光的本质是特定频段的光子流动

上面我们讨论了大众对光的不同认知是其“形”变的主要原因。当然，这一切都是在理论上实现的。如果真的要在现实中做这个实验，也是没有办法的。一是无法达到绝对零，二是即使达到了，光的介入也会打破这个“极限”。在这种情况下，实验是没有意义的。

散光

但这并不妨碍我们敞开心扉。相信除了棍子和波浪，还有人想象过其他的形状。事实上，当科学家探索绝对零时，他们发现“超低温世界”中有许多奇妙之处。比如你看不见的气体，在低温下会变成“神奇的流体”。

超低温世界的奇观

气体是生活中存在的东西，却很少被人们注意到。就像空气一样，我们知道它不可或缺，但我们无法描述它“长什么样”，我们只知道它离不开我们的身边。

空气会变成淡蓝色的液体

然而，当科学家在绝对零温度下进行实验时，发现超低温可以让这些肉眼看不见的气体“现身”，相当“妖镜”.以我们的空气为例，当温度达到-190摄氏度时，空气就会变成淡蓝色的液体。更神奇的是，此时如果折断一朵花，放在液态空气中，它还能变成一朵“玻璃花”，口感酥脆。

“易碎”花

当然，如果继续降温，气体形态又会发生变化。以氧气为例，当的温度接近绝对零时，氧气就会变成“粒子”，颜色也会变成白色。

这些气体的变化，已经让人觉得很神奇了。那么，我们就来说说超低温环境下千变万化的金属吧。温度计里的水银也不会流动

温度计里的水银如果遇到低温就不会再流动了，但是会变得特别硬.所以从这一点就可以看出，如果要用生活中常见的“水银温度计”来测试超低温的温度，恐怕是行不通的。

在低温环境下，物体更加脆弱

而在现实世界中非常坚固的钢在低温环境下变得脆弱。简单来说，现实世界中人们很难把家里的不锈钢器具弄坏，最多只会让外观“参差不齐”。但如果是在超低温环境下，不锈钢制品就和陶瓷碗一样，更夸张，不掉，轻轻一碰就会“被压碎”。

可见人们在探索绝对零的过程中发现了很多神奇的东西，也算是一种收获。而且随着科学技术的进步，我们离负273.15℃这个数值也越来越近了。只要差距不断缩小，就证明研究是有意义的。期待未来的科学家们能够在实验中更接近“绝对零”，向我们展示低温世界的奇异景象！