地球上最慢的东西是什么

地球上最慢的东西是什么？用邪恶博士(Dr. Evil)的话来说:“激光。”

激光将一束狭窄的定向光束聚焦在一个特定的点上，使它们成为切割、燃烧、焊接的绝佳工具——或者像邪恶博士那样，从鲨鱼身上射击敌人。这些活动都产生或需要热量。激光束以光速传播，每小时超过6.7亿英里，这使它们成为宇宙中速度最快的东西。

那么，激光是如何产生地球上速度最慢的物体的呢?

首先，了解物体的温度和速度之间的关系很重要。温度越高，能量就越多，运动速度也越快。即使是看起来完全静止的东西，比如钢笔或笔记本，也不是静止的。在微观层面上，组成它们的粒子正在快速移动。生物也是如此。

让我们以树懒为例。如果你放大组成这种以慢著称的动物身体的分子，你会看到它们的行为就像孩子在弹跳屋里跳来跳去。为什么?这种生物身体的70%是由水构成的，这些水分子以每小时数百英里的速度四处跳跃。

激光冷却

所以，在实验室实验中，我们使用明亮、高强度的激光来冷却东西。这是一个量子力学主宰的奇怪世界。在这个领域，粒子有时表现得像海洋中的波浪，信不信由你，有时可以同时出现在两个不同的地方。

为了研究这种非凡的行为，人们用激光产生了寒冷的原子云，它们是地球上最冷的东西——我们称之为玻色-爱因斯坦凝聚体。当你把一堆原子冷却到几乎绝对零度，也就是可能的最冷的温度时，原子开始服从量子力学，并以令人惊讶的方式表现出来。

研究超冷原子云可能会为研究超导体等其他奇怪材料的工作原理提供线索。超导体的输电性能比现有材料好得多，以至于有一天它们可能会被用来制造超高速列车。

创造地球上最慢的东西

那么激光究竟是如何冷却原子云的呢?在实验室里，首先用激光照射一种银白色金属——镱原子。这些非常热的原子，被放置在一个1英尺宽的容器中。但在激光束照射几秒钟后，它们会冷却、减速，并被困在腔室的中心。

这是怎么发生的?所有的光，包括激光，都是由光子组成的，光子是不断运动的能量包。当我们把激光射入室内时，原子与光束中的光子发生碰撞，速度变慢，温度降低——就像你试着在强风中快速奔跑一样。

这些小碰撞将原子云的温度降至绝对零度以上的百万分之一度。也就是零下459华氏度。

但这还不足以让它成为地球上速度最慢的物体。还需要最后一步才能让温度稍微降低一点，这种技术我们物理学家称之为“蒸发冷却”。

首先，我们捕获所有的原子，有时用一根缠绕的电线，通过电流产生磁场。这就形成了一个容纳原子的无形的井:想象碗底的弹珠。然后，我们降低这个碗状力场的边缘，通过减少流经导线的电流。这就使得速度更快、温度更高的原子迅速离开“碗”，逃离陷阱。

只有速度较慢的原子被留在了后面——它们确实已经超过了冰点:比绝对零度高出百万分之一度。云中的原子以慢动作运动:如果它们沿直线运动而不是弹跳，那么它们要花整整一个小时才能穿过一个房间。相比之下，你体内的分子可以在几分之一秒内穿过房间。

在我们寒冷的原子云里，原子的移动速度比蜗牛还慢——而那片原子云就是地球上最慢的东西。