能否达到绝对零度？

十七世纪末叶，法国物理学家阿蒙通发现：在水的沸点以下，温度与气体压力成正比，他认为压力下降应有个限度，因而温度的下降也应有个限度，他推算温度下降的限度是－240℃。1787年，法国物理学家查理将此写成一个定律：一定质量的气体，压力不变，温度每降低1℃，气体体积的缩小为其在0℃时体积的1/273，这样推得的最低温度应是－273℃。19世纪末期，英国物理学家开尔文指出，温度下降1℃时，分子内能下降了1/273，在最低温度时分子能量降为零。开尔文将－273℃定作开氏温标的零度（0K），开氏温标又称热力学温标，热力学温度与摄氏温度间的关系为T＝t＋273。根据精确的测量，0K应是－273.15t。又称这一温度为绝对零度。

人类真正向低温进军是从气体的液化开始的。十八世纪末，科学家马伦在用氨气检验玻意耳——马略特定律时发现，当压力大于7个大气压时，即使不再增加压力，氨气的体积仍继续减小，原来此时氨气开始液化了。后来人们用加压法液化了不少气体。1823年，英国科学家戴维及法拉第在加热分解密封玻璃管中的氯化物时，发现试管冷端出现液化了的氨。由此可知。压力和温度都会影响液化。据此认识，人们又将许多气体液化成功，但氧、氮、氢等仍无法液化，故科学界一度以为它们是不可能液化的“永久气体”。

如将液化气体慢慢降压，蒸发时蒸气吸热逸散，余下的液体温度下降，从而获得低温。1835年用此法获得了－110℃（163K）的低温。

1861～1869年间，爱尔兰化学家安德鲁斯发现每种气体都有一个临界温度，高于该温度时，即使加很高的压力，气体也不会液化。1872年范德瓦尔斯用分子运动论建立了物态方程，只要对某种气体测出几条等温曲线，便可由方程求出该气体液化的临界温度。1877年皮克特用级联法（一种采用临界温度不同的气体逐级蒸发冷却而获得较低温度的技术），在－140℃（133K）和500个大气压下使氧液化，几乎在同时，凯泰不仅液化了氧气，还液化了氮（90K）和一氧化碳（78K）。

氢气的临界温度又要低得多，无法用级联法液化。到了1898年英国人杜瓦用多孔塞膨胀法才在33K低温下将氢液化。次年他又使氢固化成功，实验中他实际达到了14K的低温。1895年在大气中发现了氦，氦是最轻的惰性气体，极难液化，甚至在杜瓦获得的固化氢的温度下不论加多大的压强仍是气体。

这次轮到一个叫翁纳斯的荷兰莱登大学教授来一展宏图了。他花了十年时间在莱登物理实验所建立了巨型液化氧、氮、空气的工厂，又在实验所建立了训练技工的学校，为向低温进军作了充分准备。1908年7月9日实验开始，10日下午4时20分氦气循环开始，至7时半，最后几滴液态氢即将耗尽，仍未发现氦液化的迹象，失望之时，旁观的一位教授提出，或许氦已经液化。经用灯从器皿下端一照，果然液面出现了，中央器皿中几乎已积满了液态氦。另一教授还发现液面新月面与玻璃壁接触处界限模糊，与液态氢和液态空气的情况大不相同，可惜当时并不知道这就是超流动性的一种表现。自然界中最后一种未被液化的气体终于液化了，实验中温度已低达4.2K。后来，翁纳斯又获得0.7K的低温。

叩开1K的大门后，翁纳斯采用了更大的抽气机，去降低液态氦的蒸气压，企图达到更低的温度，但直至他临终仍无长足进步。绝对零度能不能到达？在氦液化成功的前两年，能斯特提出了一个假设，按其假设，绝对零度是不可能到达的。但是在向绝对零度挺进的过程中，出现的现象是引人入胜的。

温度降到1K的过程中，科学家们发现了许多异常现象，比如：液态氢蒸发时所需的热量异常的低；在液氦温度下有超导电现象等等，这些现象用经典物理学无法解释。人们要想方设法降低温度，探索低温世界中的物理现象。1926年德拜与吉奥克提出一种磁冷却法，借此，1957年达到了10－3 K，后来用此技术又破了10－3 K的大关。越是逼近绝对零度，到达绝对零度的希望越是遥远，因此绝对零度似乎是一个奇怪而不可思议的极限。人类能不能打破这个不可思议的界限，还得走着“瞧”。