近日，新华社报道，我国科学家利用中国空间站超冷原子物理实验柜，制出了人类历史上最冷的物质。他们把铷原子云的等效温度降到9.7皮开尔文，并持续观测了7秒。

1皮开尔文是1开尔文的一万亿分之一，绝对零度是0开尔文，也就是零下273.15摄氏度。9.7皮开尔文意味着，这团物质只比绝对零度高出一千亿分之一开尔文，已经极其接近理论极限。

微观粒子一直在高速运动，速度的快慢在宏观上表现为温度高低。到了9.7皮开尔文，原子不再按传统方式运动，而是开始呈现波动性，甚至凝聚成一种宏观量子态，也就是玻色-爱因斯坦凝聚态，被视为固、液、气、等离子态之外的物质第五态。

研究团队在《科学》发表的文章显示，室温下铷原子平均速度约为每秒300米，降温后这团原子云中原子的速度低到每秒200微米，大约每小时0.72米，给科学家提供了宝贵的观测机会。

创造这样的低温不能靠传统手段，我国科学家采用全光阱技术，用高度聚焦的激光束形成一张“光做的网”，把大约两万个铷原子囚禁在极小空间里。随后科学家逐步降低激光强度，让能量较高的原子慢慢逃出去，留下能量最低的部分，阱内温度随之下降。

实验必须在太空做，因为地面有重力拉动，原子云难以充分降温；空间站微重力环境不需要极强束缚，冷却效率大幅提升。

难题还在于把仪器送上天，地面类似实验系统体积可达20立方米、重达10吨，包含全光纤激光链路、高精度激光稳定和大电流磁阱控制等技术。我国科学家从2011年开始攻关，把系统缩小到0.7立方米、500公斤，承载比超过国际空间站。超冷原子物理实验柜2022年随梦天实验舱进入空间站，四年后取得这项成果。

此前人类最低等效温度纪录是38皮开尔文，由德国团队在地面落塔微重力实验中获得，自由膨胀时间只能维持约2秒；国际空间站冷原子实验室的纪录约为52皮开尔文。中国这次不仅温度更低，观测时间也更长。

这项成果的价值不只是刷纪录那么简单。接近绝对零度时，量子效应变得清晰可见，科学家可以研究量子气体相变、非平衡动力学和多体关联，也能模拟早期宇宙的某些过程，甚至尝试探测超轻暗物质。应用上，超冷原子是高精度原子干涉仪和量子传感器的核心，能更灵敏地测量地球重力场、做惯性导航、检验基本物理常数。

与国际上通行的原子芯片磁阱路线相比，我国采用光阱冷却技术，抗磁场干扰能力更强，适配光晶格实验，拓展性更好。《科学》审稿人评价，这项工作代表了超低温膨胀领域当前最高水平，是超冷原子精密操控的重要里程碑。

绝对零度无法达到，但科学家可以无限接近，中国空间站这台“超级冰箱”未来还有望创造更多奇迹。