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19世紀的思想實驗「馬克士威的惡魔」，已經成為真實的超低溫技術，這不僅帶我們走上嶄新的科學發現之路，也帶來極佳的用途。

重點提要

■將氣體冷卻到接近絕對零度的傳統方法僅適用於數種元素。 ■搭配運用兩項新穎的技術，可以冷卻絕大多數元素的原子，甚至可冷卻某些分子。 ■有一種看似違反熱力學第二定律的技術，可具體實行19世紀的一項思想實驗：馬克士威的惡魔。 ■這項技術的用途十分廣泛，自此不必借助昂貴的加速器便可研究基礎粒子的特性，也有助於純化同位素以供醫療及研究用途。

當你在閱讀這篇文章時，空氣分子正以3000公里的時速從你身旁穿梭而過，不僅速度比子彈快，而且從四面八方襲來。在此同時，構成你身體的原子和分子也正不停翻滾、振動或互相碰撞。自然界中沒有任何東西是完全靜止的，物體的行進速度越快，蘊含的能量就越大。原子和分子的集體能量，就是我們所感受到的熱。

至於完全靜止，也就是溫度上的絕對零度（0K），在物理上雖然不可能存在，但科學家已經越來越接近這個最終極限。在這類極端情況下，奇特的量子效應會開始浮現，形成不尋常的新物質狀態。尤其值得注意的是，將氣態原子雲（而不是液態或固態物質）冷卻到絕對溫標的幾分之一度時，研究人員將可觀察到物質粒子的波動特性，並依此建造出史上最精準的測量儀器，製作出最精確的原子鐘。

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