论文部分内容阅读
在超低温世界里，橡皮会失去弹性，能像铜锣那样敲起来哐哐作响；猪肉会发出灼灼的黄光；韧性本来很好的钢，变得像陶瓷那样脆；当温度降到-190℃，空气将变成浅蓝色液体；在绝对零度附近，氧气会像白色的砂粒，氢气会像钢铁一样坚硬。
冷冻的速度
炎热的夏天，待在有冷气的房间里是件非常惬意的事。但在现实生活中，我们对“冷”的了解并不多，对于如何利用“冷”也知之甚少。例如，早上起床准备吃早餐，我们面前有一杯刚煮好的热咖啡和一杯凉牛奶，为了让咖啡尽快凉下来，应该怎么办？是等上5分钟再将牛奶加到咖啡中呢？还是将牛奶加到咖啡中再等5分钟？ 或许你会说，这难道有区别吗，两种做法看起来并没有什么不同。但事实上，第一种方法就是能让咖啡更快地凉下来。这种现象是牛顿发现的，他说：“物体的温度与周围环境温差越大，冷却的速度就越快。”因此，先加入牛奶会降低咖啡与周围空气的温差，这反而会减慢咖啡冷却的速度。
寒冷是否有尽头
在我国北方地区，最低气温可低至-20℃以下。在地球的两极则更加寒冷，尤其是南极，有记录的最低气温为-89.8℃，因此南极又被称为世界寒极。在月球背着太阳的阴面，温度竟然低到-183℃；在太阳系里，离太阳最远的冥王星，它接受的太阳光实在是太少了。据估测，它的表面温度可低至-240℃以下。科学家们根据大量的实验推测，在宇宙的深处温度则更低，可低至-270℃左右。
对于寒冷是否有尽头，科学家们的回答是肯定的。可温度低到多少度才是尽头呢？这就是绝对零度，即-273.15℃。英国一位物理学家对此做出了科学的解释：物体的温度越低，物体内物质的大量分子做无规则热运动的速度就越小。当温度低到-273.15℃时，分子热运动速度将为0，由于不可能有比静止更慢的运动，所以绝对零度是理论上的数值，也是自然界中物体的最低温度，它就是低温的尽头。
智利天文学家发现了宇宙最冷之地：回力棒星云。这里的温度约-272℃，是已知的最接近绝对零度的地方。
低温现象光怪陆离
低温就如同一位神奇的魔术师，可使物质的许多性质发生很大的变化，出现一些令人意想不到的奇特现象，给人以魔幻般的感觉。温度越低，其魔力越大，魔法越神奇。
在超低温世界里，橡皮会失去弹性，能像铜锣那样敲起来哐哐作响；猪肉会发出灼灼的黄光；蜡烛则会放出奇异的、浅绿色的光。
当温度降到-190℃时，透明的空气会变成浅蓝色液体，这已属于超低温世界。此时，如果把一枚鸡蛋放进去，它便会发出浅蓝色的荧光，像一个荧光蛋。若把这个鸡蛋摔在地上，它还具有极强的弹性，就会像皮球一样立即弹起来。倘若把鲜艳的花朵放进液态空气里，便会失去原有的纤柔姿态，变得像玻璃一样亮光闪闪，非常脆，轻轻一敲还会发出叮叮当当的响声，重敲它则会破碎。从鱼缸里捞出一条美丽的活金鱼，将其头朝下放入浅蓝色的液体空气中，不一会儿金鱼就变得晶莹剔透，漂亮至极；捞出来则是硬邦邦的，仿佛是水晶玻璃制成的精美的工艺品。再将这玻璃金鱼放回鱼缸的水中，过了一段时间，金鱼竟然又复活了。如果把水银温度计插进液态空气里，水银柱立即会冻得像钢铁一样坚硬，可以像钉子一样钉进木板里面去。是不是很神奇，很不可思议呢？
在绝对零度附近，氧气会像白色的砂粒，氢气会像钢铁一样坚硬，各种气体都被冻成了固体。不过唯有氦气特殊，它还是流动的液体。当温度下降到-268.95℃时，氦气才变成很轻的透明液体；当温度下降到-270.98℃时，液态的氦开始出现了绝无仅有的奇妙现象——超流动性，它竟会变成一种能爬善攀的液体。这时的液态氦显得毫无粘滞阻力，可以经过很细的管子从容器中流出，而且不受重力的牵制，以每秒0.3米的速度从杯子内侧顺着杯壁迅速地向上爬，瞬息之间越过杯口，再沿着杯子的外壁爬下来。
铅铃在常温下摇起来就像一个闷葫芦，但在液态空气里浸过后，响声清脆美妙，犹如银铃一般悦耳动听。平常软而韧的铝丝在-100℃以下，简直就像一根钢丝弹簧一样坚硬且富有弹性。
神奇的低温技术
在超低温条件下，许多金属的性质发生了脱胎换骨的变化。韧性本来很好的钢，变得像陶瓷那样脆，敲一下它就会粉身碎骨。至于锡，用不着碰它，已经变成一堆粉末了，这种现象被称为金属的冷脆现象，其危害性很大，但也可造福人类。比如，当战场上布满了地雷时，虽然探雷器可以找到它，但是排雷却是很危险的。若将液态空气撒到这些地方，就会使这些地方的温度急剧下降，地雷中的弹簧就会变脆失去弹性，因而就不会爆炸了。
低温技术在食品工业、中草药加工、涂料制造业等方面大有用途。
比如，清除海上石油污染是一大技术难题，现在设计出低温清污法，从漂浮的石油层下喷洒液态氮，水面上的石油便会迅速凝结成颗粒，再将这些颗粒铲走，就能有效地保护海洋环境。
低温魔术师还使生命冷藏成为可能，之前的金鱼冻僵又复活的实验，极其生动地说明了这一点。目前，科学家正在加紧探索其中的奥秘，以便寻找一种可以延长人类寿命的新途径！
冷冻的速度
炎热的夏天，待在有冷气的房间里是件非常惬意的事。但在现实生活中，我们对“冷”的了解并不多，对于如何利用“冷”也知之甚少。例如，早上起床准备吃早餐，我们面前有一杯刚煮好的热咖啡和一杯凉牛奶，为了让咖啡尽快凉下来，应该怎么办？是等上5分钟再将牛奶加到咖啡中呢？还是将牛奶加到咖啡中再等5分钟？ 或许你会说，这难道有区别吗，两种做法看起来并没有什么不同。但事实上，第一种方法就是能让咖啡更快地凉下来。这种现象是牛顿发现的，他说：“物体的温度与周围环境温差越大，冷却的速度就越快。”因此，先加入牛奶会降低咖啡与周围空气的温差，这反而会减慢咖啡冷却的速度。
寒冷是否有尽头
在我国北方地区，最低气温可低至-20℃以下。在地球的两极则更加寒冷，尤其是南极，有记录的最低气温为-89.8℃，因此南极又被称为世界寒极。在月球背着太阳的阴面，温度竟然低到-183℃；在太阳系里，离太阳最远的冥王星，它接受的太阳光实在是太少了。据估测，它的表面温度可低至-240℃以下。科学家们根据大量的实验推测，在宇宙的深处温度则更低，可低至-270℃左右。
对于寒冷是否有尽头，科学家们的回答是肯定的。可温度低到多少度才是尽头呢？这就是绝对零度，即-273.15℃。英国一位物理学家对此做出了科学的解释：物体的温度越低，物体内物质的大量分子做无规则热运动的速度就越小。当温度低到-273.15℃时，分子热运动速度将为0，由于不可能有比静止更慢的运动，所以绝对零度是理论上的数值，也是自然界中物体的最低温度，它就是低温的尽头。
智利天文学家发现了宇宙最冷之地：回力棒星云。这里的温度约-272℃，是已知的最接近绝对零度的地方。
低温现象光怪陆离
低温就如同一位神奇的魔术师，可使物质的许多性质发生很大的变化，出现一些令人意想不到的奇特现象，给人以魔幻般的感觉。温度越低，其魔力越大，魔法越神奇。
在超低温世界里，橡皮会失去弹性，能像铜锣那样敲起来哐哐作响；猪肉会发出灼灼的黄光；蜡烛则会放出奇异的、浅绿色的光。
当温度降到-190℃时，透明的空气会变成浅蓝色液体，这已属于超低温世界。此时，如果把一枚鸡蛋放进去，它便会发出浅蓝色的荧光，像一个荧光蛋。若把这个鸡蛋摔在地上，它还具有极强的弹性，就会像皮球一样立即弹起来。倘若把鲜艳的花朵放进液态空气里，便会失去原有的纤柔姿态，变得像玻璃一样亮光闪闪，非常脆，轻轻一敲还会发出叮叮当当的响声，重敲它则会破碎。从鱼缸里捞出一条美丽的活金鱼，将其头朝下放入浅蓝色的液体空气中，不一会儿金鱼就变得晶莹剔透，漂亮至极；捞出来则是硬邦邦的，仿佛是水晶玻璃制成的精美的工艺品。再将这玻璃金鱼放回鱼缸的水中，过了一段时间，金鱼竟然又复活了。如果把水银温度计插进液态空气里，水银柱立即会冻得像钢铁一样坚硬，可以像钉子一样钉进木板里面去。是不是很神奇，很不可思议呢？
在绝对零度附近，氧气会像白色的砂粒，氢气会像钢铁一样坚硬，各种气体都被冻成了固体。不过唯有氦气特殊，它还是流动的液体。当温度下降到-268.95℃时，氦气才变成很轻的透明液体；当温度下降到-270.98℃时，液态的氦开始出现了绝无仅有的奇妙现象——超流动性，它竟会变成一种能爬善攀的液体。这时的液态氦显得毫无粘滞阻力，可以经过很细的管子从容器中流出，而且不受重力的牵制，以每秒0.3米的速度从杯子内侧顺着杯壁迅速地向上爬，瞬息之间越过杯口，再沿着杯子的外壁爬下来。
铅铃在常温下摇起来就像一个闷葫芦，但在液态空气里浸过后，响声清脆美妙，犹如银铃一般悦耳动听。平常软而韧的铝丝在-100℃以下，简直就像一根钢丝弹簧一样坚硬且富有弹性。
神奇的低温技术
在超低温条件下，许多金属的性质发生了脱胎换骨的变化。韧性本来很好的钢，变得像陶瓷那样脆，敲一下它就会粉身碎骨。至于锡，用不着碰它，已经变成一堆粉末了，这种现象被称为金属的冷脆现象，其危害性很大，但也可造福人类。比如，当战场上布满了地雷时，虽然探雷器可以找到它，但是排雷却是很危险的。若将液态空气撒到这些地方，就会使这些地方的温度急剧下降，地雷中的弹簧就会变脆失去弹性，因而就不会爆炸了。
低温技术在食品工业、中草药加工、涂料制造业等方面大有用途。
比如，清除海上石油污染是一大技术难题，现在设计出低温清污法，从漂浮的石油层下喷洒液态氮，水面上的石油便会迅速凝结成颗粒，再将这些颗粒铲走，就能有效地保护海洋环境。
低温魔术师还使生命冷藏成为可能，之前的金鱼冻僵又复活的实验，极其生动地说明了这一点。目前，科学家正在加紧探索其中的奥秘，以便寻找一种可以延长人类寿命的新途径！