神奇的低温现象

160 多年前的一个冬天，俄国的气候格外寒冷，气温已经下降到零下 30 多度，彼得堡军用品仓库管理员接到紧急通知，要马上给部队分发军大衣。管理员于是将一包包崭新的大衣运往各部队，可是士兵们拿到大衣时，却发现没有一件是有扣子的，只是在原来钉扣子的地方留下一些灰色的粉末。再去仓库调查，发现余下的大衣也都没有扣子。这件事很快被沙皇知道了，他大发雷霆，要查办负责监制服装的大臣和仓库管理员，叮管理员再三声明自己绝对没有偷一个扣子。

幸亏，这件事让当时的一位科学家知道了。他于是去拜见沙皇并作证说： “这些大衣原来都是有扣子的，只是这些锡做的扣子在冬天得了一种病，都变成粉末了，并不是管理员和大臣的过错。”并且当场拿出一块锡做实验。他把锡块放在外面的石凳上，没过几天，这块锡也像那些扣子一样变成了灰色的粉末。这时，沙皇终于相信了科学家的话，赦免了管理员和大臣。

那么原来银光闪闪的锡扣怎么会变成一堆粉末了呢？原来这是严冬和我们开的一个小玩笑。锡在常温下呈光亮的银白色，可是当温度降到零下 13℃时，它就会变成松散的粉末状，特别当温度降至零下 33℃以下时，这种变化会大大加快，并且会“传染”给那些完好的锡。当时人们称之为“锡疫”。俄国的冬天是极其寒冷的，气温有时会达到零下 40℃以下，但地球上最

冷的地方并不在此，而是在南极，那里冬季的平均气温达零下六七十度，南极“东方”站曾经测到过零下 80℃的低温。这还不是气温的最低值，南极的

考察人员曾在“东方”站西南 700 多公里处的某个海拔 4000 米的地方测得零下 94.5℃的低温，这是人类有史以来测得的最低气温。

这就是温度的最低值了吗？不，人类通过其他办法已经得到比这还低得多的温度。1785 年，法国物现学家查理发现，当温度降到零下 273.16℃时， 物体分子的热运动几乎完全停止了，物体也不会再发热。所以，零下 273.16

℃就成了低温的极限，称为“绝对零度”。

在低温下，很多物质都会发生奇异的变化：氧气在零下 183℃时变成淡蓝色的液体，在零下 218℃时变成淡蓝色的雪花状晶体；氢气在零下 252℃时变成无色的液体，在零下 259℃时则变成雪花状的透明品体。人们发现几乎所有的气体在极低的温度下都可以转化为液体和固体，利用各种气体的沸点不同，我们就可以把空气中的各种气体分离出来。

固体在低温下也会发生变化。将胶皮软管放人液氮中片刻再拿出来，丢在地上，原本柔软的胶皮管像玻璃一样被摔得粉碎。金属在低温下极易断裂， 就是由于当温度降低时，分子的热运动减缓，使得物质分子的排列变得僵硬而易碎的缘故。据调查，震惊世界的豪华游轮“泰坦尼克”号的沉没，与金属在冰水中变脆有很大的关系。

低温虽然会给我们带来很多灾难，但也帮了我们不少忙。在低温环境中， 细菌和病毒不易存活，因此，我们把食物放在冰箱中，可以保存较长的时间； 在南极的人几乎不得感冒。

有些生物在低温下可以进入休眠状态，等环境适宜了再苏醒过来。在西伯利亚冻土层中发现的两千年的的种子，当把它放在实验室中培养时，竟奇迹般地发芽了；将金鱼放入液氧中速冻，隔一段时间再把它放回到温水中， 金鱼又欢快地游动起来。科学家们由此想到：能否把人也冷藏起来？如果这个设想实现的话，人类未来进行漫长的太空旅行就可能实现。现在有许多国家已经开始这方面的研究，据报道，美国已经冷藏了 100 多个患有绝症的人， 以待将米发明了有效的治疗办法后再使他们复苏。

在医疗中，低温更是被广泛地应用。医生利用低温抑制体内细菌的繁殖， 使伤口不易感染；或用冷冻的方法杀死癌细胞以彻底去除恶性肿瘤；外科医生还发明了一种“冷刀”在刀头上注入液氮后，刀的温度可以降到零下 100

℃。用这种刀切开皮肤后，伤口立即冻结，病人就不会大量出血了。

20 世纪 80 年代，世界各国又掀起了超导研究的热潮。什么是超导呢？ 金属导体的电阻在温度极低的情况下会突然消失，电流就会毫无阻挡地通过导体而传送出去，而电能不会消耗，这种现象叫超导现象。近几年科学家们又研制成了高温超导材料，现在超导材料的临界温度已经达到液氮温区，距离实际应用阶段已为期不远了。如果超导材料能广泛应用到各个领域，将大大节省电能，提高发电机的工作效率，对于能源极其匮乏的今天，那将是一幅多么诱人的前景呀！