今天（6日）中国科学院空间应用工程与技术中心发布中国空间站最新科研成果。我国科研团队利用中国空间站梦天舱的超冷原子物理实验柜，制备出宇宙中已知最冷物质，刷新人类最低温物质纪录。这个温度是9.7皮开尔文，是室温下物质温度的约一百万亿分之一。绝对零度是零下273.15℃，我国科学家制备的低温物质的温度已经无限接近于绝对零度。这一重大突破在今天的国际学术期刊《科学》发表。
在本次探索极低温实验中，中国科学院空间应用工程与技术中心、北京大学与中国科学院上海光机所组成联合科研团队，利用全光阱冷却技术，成功将中国空间站超冷原子实验柜中的铷原子云等效温度降至9.7皮开尔文，比地球上室温的约300开尔文降低了14个数量级，并持续观测了7秒。这比2021年德国科研团队创造的铷原子云等效温度38皮开尔文要更加接近绝对零度，制备出目前已知最冷人造物质，标志着中国科学家向绝对零度再迈进一步。
中国科学院上海光学精密机械研究所党委书记 陈卫标：我们掌握了超冷原子深度冷却的整个全技术链，让原子可以实现皮开尔文的尺度，也代表了我们在深度冷却原子的整个工程线上的技术水平达到了国际一流水平。
据了解，在地球上做类似实验最大阻碍就是重力，重力会拉着原子往下掉，使其很难充分降温。而中国空间站微重力环境里，原子可以悬浮起来，不用很强的外力束缚就能冷却到更低温度。我国科研团队正是利用这一优势，从地面远程操控空间站超冷原子实验柜的设备，实现了这一基础研究领域的重要突破。
“超级冰箱”助力中国科学家
探寻绝对零度
2022年，中国空间站梦天实验舱成功发射，舱内的超冷原子物理实验柜正是一个能将温度极限降低的“超级冰箱”。时隔4年，我国科学家依托这台实验柜刷新人类低温纪录。
中国空间站超冷原子物理实验柜2022年研制成功，并随梦天舱运送至中国空间站。超冷原子物理实验柜既是一台“超级冰箱”，同时又是一个前沿科学“微型实验室”。在这里，金属铷先经过加热蒸发、释放出铷蒸气，借助磁光阱、光学黏团技术对蒸汽中的铷原子进行初步冷却，再利用两级交叉光阱技术进行深度冷却。
在科学方案与原理确定后，科研团队历经近两年艰苦攻关，攻克超高真空环境获取、高功率光纤激光器研制等一系列关键技术，把原本地面上20立方米、重达10吨的实验系统，集成压缩至0.7立方米、500公斤，相当于把一间屋子大小的实验装置装进了冰箱大小的空间里。
载人航天工程空间应用系统总指挥 王强：中国空间站的超冷原子物理实验平台将有力地推动对早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题的研究。同时也可用于研制更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间的原子钟，服务于地球微重力的测量、惯性导航，以及基本物理常数的检验。
追寻绝对零度
一场跨越百年的科学探索
绝对零度，即零下273.15℃，是宇宙里最低温度的下限。按照热力学第三定律，人类只能无限接近它，却永远无法真正达到。那么，人类为什么要不断探索绝对零度？
常温下，原子会不停地碰撞、振动，做着无规则热运动。但是科学家发现，当温度不断降低时，原子的运动会逐渐减慢，这就有点像我们说的“冷静”这个词语的意思，冷了，也就静下来了。当室温在27℃时，这个温度根本不可能让原子彻底静下来，只有降低到接近温度的下限——绝对零度，零下273.15℃，也就是0开尔文时，原子才会被“冻”到几乎静止。温度越低，原子运动速度就越慢，当原子慢到一定程度，就会涌现出很多奇妙的物理现象，帮助科学家看清微观世界里平时难以捕捉的规律。向绝对零度迈进是物理学界持续百年的探索目标。这条探索路上已经诞生五次诺贝尔物理学奖，每一次都是通过新的技术方案，将温度降低几个数量级，也让新的量子现象逐步显现。
中国科学院上海光学精密机械研究所党委书记 陈卫标：原子相对来说是一个自由态。越冷越达到极限，让我们观察的时间可以多了，对科学实验的意义是明确的。我们要开展量子相变、量子涡旋一系列科学实验，它有很重要的一个潜在意义，为将来的冷原子的应用奠定基础。
