絕對零度指的是熱力學中的最低溫度,是開爾文溫度標定義的零點。換算成攝氏溫標則是零下273.15攝氏度。在絕對零度時,物體分子沒有動能和勢能,動勢能為0,因此物體的內能也是0。
根據熱力學第三定律,絕對零度是永遠無法達到,只可以無限接近,這是因為任何空間都會存在能量和熱量,並且能量和熱量只是在不斷轉換,並不會消失。一個世紀之前,萊頓大學的昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes)教授第一次將氦氣液化,從此打開了極低溫物理世界的大門。昂內斯本人也因此而發現汞的超導電性,成為超導第一人。百年來,低溫技術不斷進步,減壓降溫、3-He製冷、絕熱去磁、稀釋製冷等技術逐步出現並商業化,使得溫度環境從4.2K逐步推進到1K、500mK、100mK直至10mK以下。
如今,低溫技術在材料和基礎物理研究中如此之普及,以至於很多科學家無法關注低溫技術本身,或認為其理所當有——就如真空技術一樣。今天寫這篇關於低溫,特別是極低溫獲取技術的普及篇,正是希望更多的人能給予低溫技術更多的關注,這將有利於低溫技術在國內的進一步發展。