第一条任何物体不能超过光速,第二条任何信息不能逆转时间,第三条任何物质不能触碰绝对零度。前两条人类还在努力挑战,但第三条连宇宙自己都做不到,138亿年了宇宙从大爆炸到现在,从未有任何一个角落真正到达过零下273.15度,哪怕是宇宙最冷的地方回力棒星云也比绝对零度高了一度,这一度的差距就是宇宙给自己设的最后底线。为什么?因为一旦触碰绝对零度,物理定律会崩塌、因果关系会断裂、时间本身都会失去意义,宇宙在保护自己,也在保护你。
但人类偏不信邪,200多年前,一个法国人盖吕萨克做了个看起来无聊透顶的实验,他往玻璃管里灌气体加热降温记录体积,就这么简单的操作他却发现了一个让所有人脊背发凉的规律,不管是什么气体每降低一度体积就固定缩小一点点,他把数据画成图,所有的点居然完美排成了一条直线。更诡异的是把这条线延长下去,它会在零下273度的地方和横轴相交,那个焦点意味着什么,意味着气体体积变成了零,彻底消失。但物质怎么可能凭空消失呢?所以那不是物质消失的地方,而是宇宙画下的一道红线,任何东西都不许越过。后来,科学家用更精密的方法反复验证,最终把这个数字锁定在零下273.15度,这就是绝对零度的由来,一个用数学推算出来的宇宙禁区。
那这个温度到底恐怖在哪,很多人以为冷无非就是冻死人嘛,南极零下八九十度人也照样扛不住,但绝对零度的可怕跟你理解的冷完全不是一回事。我们平时说的温度本质上是在描述原子有多躁动,烧开水的时候水分子疯狂乱窜所以温度高,把水冻成冰,分子老实了所以温度低,而绝对零度就是原子彻底不动的那个临界点。如果把一个活人瞬间丢进这种环境会怎样?你身体里几十万亿个细胞,每个细胞里又有无数原子,它们会在一瞬间全部静止,不是慢慢冻僵是直接定格。你的大脑来不及产生任何想法、血液来不及凝固、心脏来不及跳完最后一下,一切都会卡在那个瞬间,象一张被永久冻结的照片。而且,你的身体会成为宇宙中最完美的标本,因为细菌也被冻住了,没有任何东西能让你腐烂,你会保持这个姿势直到时间的尽头。
但这还只是开胃菜,真正让物理学家彻夜难眠的是物质在接近绝对零度时的那些反物理魔术,第一个怪事叫超导。1911年荷兰科学家昂内斯在给金属降温时发现了一个诡异现象,当温度降到足够低,某些金属的电阻会突然归零。什么概念,电流在里面跑完全不会遇到任何阻碍,你在一个超导环里通上电然后把电源拔掉,电流会一直转下去不是转一天两天,是理论上可以转到宇宙毁灭。我们平时用的电线电流跑着跑着就会发热损耗,但超导体直接把这条常识撕碎了。
第二个怪事更邪门叫超流,科学家把氦气一直降温降到零下271度左右,它会变成液态。但这种液态跟普通液体完全不一样,它没有任何粘性,滑得象鬼魂一样,你把它倒进杯子里它会自己顺着杯壁往上爬,翻过杯沿流出去,没有人推它,没有任何外力它就是要逃跑。更离谱的是,你拿一个看起来完全密封的容器装它,它能从原子级别的缝隙里渗出来,就好象这种液体拥有了某种意识,知道怎么找到每一个你肉眼看不见的出口。但这些都不算什么,接下来这个才是真正的大招,1995年美国科学家科内尔和维迈制造出了一种只存在于教科书里的东西,叫波色爱因斯坦,凝聚态物质的第五种形态。这玩意只能在无限接近绝对零度的环境下才会出现,诡异在哪呢?在这种状态下,成千上万个原子会失去自己的个性变成同一个东西,不是挤在一起,是真的融合了,它们开始用完全相同的方式震动、完全相同的方式移动,就好象几千个人突然共享了同一个大脑。
NASA在国际空间站上专门建了个冷原子实验室来研究这东西,科学家们在那里亲眼看到了一个让人头皮发麻的现象,一个原子同时出现在了两个不同的位置。你没听错,同一个原子同一时刻在两个地方,这在我们的世界里是绝对不可能,你不可能同时站在客厅和卧室。但在那种极端低温下,量子世界的疯狂规则开始入侵现实。但人类为了触碰这个禁区到底走了多远,2021年德国不来梅大学的科学家们创造了一个记录,他们把一团原子冷却到了仅比绝对零度高38万亿分之一度的地方,这个数字写出来是.000000000038开尔文小数点后面11个0,这种温度已经低到没有任何温度计能测量了。为了做到这一点,他们把装着原子的设备从120米高的塔上扔下去,在自由落体的那几秒钟里原子摆脱了重力的束缚,运动速度降到了几乎为零,那短短几秒钟德国的那座塔成了整个已知宇宙中最冷的角落。但即便如此,他们依然没有触碰到那条线,为什么?因为量子力学规定,任何粒子都必须保留最后一点点能量,这叫零点能。你可以把它理解为宇宙写死在底层代码里的bug,粒子的位置和动量不可能同时被精确测定,如果一个粒子完全静止,那它的位置和速度就同时确定了,这违反了宇宙的基本代码,所以宇宙强行给所有粒子设置了下限。就象游戏里角色血量永远不能真正归零,你可以无限接近但永远差最后那一步。
你可能会想既然达不到,那绝对零度跟我们有什么关系?关系大了,物理学里有个定律叫熵增,简单说就是热量永远从高温流向低温,直到两边一样冷。恒星在燃烧但总有烧完的一天,黑洞在吞噬但最终也会蒸发殆尽,当宇宙中最后一点热量都散尽之后,整个宇宙将无限逼近绝对零度,那个时候不会再有任何反应发生、不会再有任何能量流动,连时间都将失去意义,科学家管这叫热寂,宇宙的终极死亡。在热寂的宇宙里没有光、没有热、没有声音、没有运动,只剩下永恒的、绝对的、无边无际的寂静。
有人说,如果能把自己冻到接近绝对零度是不是就能实现永生,理论上你确实不会衰老了,因为你体内的一切都停止了。但问题是,你的思维、感受、意识全都需要原子运动才能产生,当原子不动了你也就不存在了。这就是绝对零度最残忍的悖论,它能给你永恒却会剥夺你感知永恒的能力,你会永远存在却永远不知道自己还存在。宇宙用光速锁住了空间,让任何文明都无法走的足够远;用绝对零度锁住了时间,让任何存在都无法停留的足够久。这两堵墙把所有的智慧生命都困在了各自渺小的孤岛上,但正是这些限制让我们更加珍惜此刻的温度、此刻的运动、此刻还在跳动的心脏。绝对零度提醒着我们,宇宙的尽头不是一片火海,而是一片死寂,而那片死寂正在以每一秒钟的流逝向我们缓缓逼近,所以趁还有温度,好好活着吧。如果有一天人类真的打破了这条铁律,强行触碰到了绝对零度,你猜会发生什么?