你有沒有想過(guò)，在這個(gè)充滿熱量的宇宙里，最冷的地方到底能冷到什么程度？

很多人覺得，冷只是熱的對(duì)立面，南極的零下89度可以凍裂鋼鐵，冥王星的零下220度可以讓氧氣凝固，但在物理學(xué)家眼中，這些所謂的“極寒”，不過(guò)是宇宙溫床上的微風(fēng)，在物質(zhì)的最底層，藏著一個(gè)人類從未踏足、卻始終試圖窺探的禁區(qū)——絕對(duì)零度。

這個(gè)數(shù)字，是宇宙寫下的死命令，在這個(gè)點(diǎn)上，光會(huì)跑不動(dòng)，原子會(huì)停止掙扎，連時(shí)間都會(huì)因?yàn)槭ザ攘康目潭榷兊煤翢o(wú)意義。

目前的實(shí)驗(yàn)室記錄，人類已經(jīng)把溫度壓到了零下273.149999999度，距離終點(diǎn)只差十億分之一度，聽起來(lái)，我們似乎只差臨門一腳？

但今天我要告訴你一個(gè)殘酷的真相：這最后的十億分之一度，是一道橫跨在凡人與上帝之間的天塹，即使你燒光全宇宙的恒星，榨干銀河系的每一分能量，你也跨不過(guò)去。

為什么宇宙要死死守住這個(gè)禁區(qū)？

絕對(duì)零度背后，到底藏著什么讓愛因斯坦和海森堡都感到戰(zhàn)栗的真相？

今天，不做淺科普。我們一起往下沉，沉到宇宙溫度的最底層。

絕對(duì)零度這個(gè)概念，最開始不是被觀察到的，而是被“算”出來(lái)的。

19世紀(jì)初，法國(guó)物理學(xué)家蓋-呂薩克發(fā)現(xiàn)了一個(gè)極其詭異的規(guī)律：當(dāng)你在恒定壓強(qiáng)下冷卻一種氣體時(shí)，溫度每下降1攝氏度，氣體的體積就會(huì)固定縮小它在0℃時(shí)體積的1/273.15，這是一個(gè)極其精確的比例。當(dāng)時(shí)的人們推導(dǎo)出一個(gè)細(xì)思極恐的結(jié)論：

如果溫度一直降，降到-273.15℃時(shí)，按照公式，氣體的體積豈不是會(huì)變成0？

體積為0，意味著物質(zhì)憑空消失了？

這顯然違反了直覺，雖然現(xiàn)實(shí)中氣體在達(dá)到那個(gè)點(diǎn)之前就會(huì)變成液體或固體，不再遵循這個(gè)公式，但這個(gè)數(shù)字卻像一個(gè)物理常數(shù)，刻在了宇宙的底層邏輯里。

后來(lái)，威廉·湯姆森正式定義了“絕對(duì)溫標(biāo)”，他意識(shí)到，溫度不是無(wú)窮無(wú)盡的。向上，能量可以無(wú)限疊加；但向下，它有一個(gè)絕對(duì)的底座。這就好比你在跑道上跑步。你可以越跑越快，直到接近光速；但當(dāng)你慢下來(lái)，最慢的狀態(tài)就是“靜止”。你不可能比靜止更慢，你不可能在原地站著的時(shí)候，還擁有一個(gè)負(fù)的速度。

-273.15℃，就是宇宙的“靜止點(diǎn)”。

要理解絕對(duì)零度，我們必須拆解溫度的本質(zhì)，在微觀世界，溫度根本不是一種“感覺”，它其實(shí)只有一句話：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。你覺得手心發(fā)熱，是因?yàn)槟泱w內(nèi)的原子在瘋狂地碰撞、扭動(dòng)。你覺得寒風(fēng)刺骨，是因?yàn)榭諝夥肿拥膭?dòng)能正在衰減。

冷，其實(shí)就是“慢”。

當(dāng)我們不斷降溫，這些微觀粒子就會(huì)變得越來(lái)越懶。在零下一百度，它們開始步履蹣跚；在零下兩百度，它們幾乎處于半癱瘓狀態(tài)。到了理論上的絕對(duì)零度，所有的原子、電子都應(yīng)該徹底停止。

但這，恰恰是宇宙最不能容忍的事情。

這里我們要引入物理學(xué)中最著名的“不速之客”——海森堡不確定性原理。

量子力學(xué)告訴我們：你永遠(yuǎn)不可能同時(shí)精準(zhǔn)地知道一個(gè)粒子的“位置”和“速度”。如果一個(gè)粒子達(dá)到了絕對(duì)零度，它徹底不動(dòng)了，那么它的速度就是0，它的位置就是固定的。這意味著，你同時(shí)鎖定了它的位置和速度。

這會(huì)觸發(fā)宇宙的“防報(bào)錯(cuò)機(jī)制”。如果這種狀態(tài)發(fā)生，整個(gè)量子力學(xué)的根基都會(huì)崩塌。所以，宇宙給所有粒子留了一個(gè)底薪，叫“零點(diǎn)能”。哪怕在絕對(duì)零度，粒子依然會(huì)保持一種極其微小、永不停止的“震顫”。

宇宙不允許絕對(duì)的死寂，它必須讓萬(wàn)物保留最后一絲呼吸。這種“死而不僵”的狀態(tài)，正是絕對(duì)零度最詭異的魅力所在。

既然絕對(duì)零度是禁區(qū)，那人類目前走到了哪里？

2021年，德國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在不萊梅的一座120米高的落塔里，創(chuàng)造了人類已知的最低溫紀(jì)錄。他們利用磁阱約束了約10萬(wàn)個(gè)銣原子，并讓其自由落體。在失重的瞬間，通過(guò)精準(zhǔn)的磁場(chǎng)調(diào)控，這些原子的熱運(yùn)動(dòng)幾乎被完全抹平。

最終達(dá)到的溫度是：比絕對(duì)零度高出38皮開爾文，38萬(wàn)億分之一度。

這是什么概念？在這個(gè)溫度下，原子的移動(dòng)速度每秒鐘只有幾毫米，比蝸牛爬行還要慢一萬(wàn)億倍。

很多人問(wèn)：如果我伸手摸一下絕對(duì)零度的東西，會(huì)發(fā)生什么？

你可能以為你會(huì)慢慢結(jié)冰，像電影里那樣變成冰雕。不，現(xiàn)實(shí)要暴力得多。熱量會(huì)自動(dòng)從高溫物體流向低溫物體。當(dāng)你接觸它的那一秒，你體內(nèi)的每一個(gè)原子都會(huì)感受到一種毀滅性的吸力。

你皮膚里的水分子瞬間結(jié)成的冰晶，不是雪花，而是微米級(jí)的鋒利手術(shù)刀。它們會(huì)從細(xì)胞內(nèi)部直接刺破細(xì)胞膜，將你的組織瞬間切成碎片。由于溫差過(guò)于恐怖，這種熱量交換會(huì)產(chǎn)生一種類似“爆炸”的物理撕裂。你的神經(jīng)信號(hào)甚至還沒來(lái)得及傳回大腦，你的手就已經(jīng)在分子層面徹底解體。

那不是凍傷，那是物質(zhì)屬性的物理剝離。

但在這個(gè)冰冷的禁區(qū)邊緣，物理規(guī)律開始變得極其魔幻。這就是科學(xué)家為之瘋狂的原因：當(dāng)熱騷動(dòng)消失，物質(zhì)的本質(zhì)才會(huì)顯現(xiàn)。

首先是超流體。

在接近絕對(duì)零度時(shí)，液氦的粘度會(huì)徹底消失。它可以順著杯壁自己爬出來(lái)，也可以穿過(guò)任何微小的縫隙。如果你給它一個(gè)初始的速度，它可以在環(huán)形容器里永遠(yuǎn)流動(dòng)下去，不需要任何動(dòng)力。

其次是超導(dǎo)體。

電阻歸零。電流可以在里面永恒循環(huán)。如果沒有絕對(duì)零度附近的低溫研究，我們今天就無(wú)法擁有核磁共振，也無(wú)法制造出能懸浮在軌道上的高速列車。

但最震撼的，莫過(guò)于“玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)”——也就是固、液、氣、等離子態(tài)之外的“第五種物質(zhì)形態(tài)”。

在極低溫下，成千上萬(wàn)個(gè)原子會(huì)突然喪失個(gè)性。它們不再各走各的路，而是發(fā)生“量子坍縮”，合體變成一個(gè)巨大的“超級(jí)原子”。這就好比體育場(chǎng)里的幾萬(wàn)名觀眾，原本在各聊各的，突然之間，所有人的動(dòng)作、呼吸、思想完全同步，變成了一個(gè)擁有萬(wàn)米身軀的超巨人。

在這個(gè)狀態(tài)下，宏觀和微觀的界限模糊了。你可以用肉眼直接觀察到量子的詭異特性。這是人類在冷酷的禁區(qū)邊緣，偷看到的宇宙源代碼。

如果我們把視野從實(shí)驗(yàn)室拉回到整個(gè)宇宙，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人絕望的真相：絕對(duì)零度，不僅是溫度的終點(diǎn)，也是宇宙的終點(diǎn)。

目前宇宙的平均溫度是-270.42℃，這是大爆炸留下的余熱，也就是所謂的“微波背景輻射”。然而，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，宇宙的熵值在不斷增加。

在遙遠(yuǎn)的未來(lái)，大約10的100次方年后，所有的恒星都會(huì)燒盡，所有的黑洞都會(huì)蒸發(fā)，所有的原子都會(huì)分散到無(wú)限大的空間里。

那時(shí)的宇宙將不再有光，不再有熱。每一個(gè)粒子都相隔億萬(wàn)光年，它們慢到幾乎靜止，無(wú)法發(fā)生任何碰撞，無(wú)法產(chǎn)生任何能量交換。

這就是“大凍結(jié)”。

當(dāng)整個(gè)宇宙無(wú)限趨近于絕對(duì)零度時(shí)，時(shí)間也將失去意義。因?yàn)闀r(shí)間的本質(zhì)是“變化”。如果一切都靜止了，如果沒有任何一件事情發(fā)生，那么“這一秒”和“下一億年”，又有什么區(qū)別呢？

絕對(duì)零度，是宇宙為自己準(zhǔn)備的最終墓碑。