伦敦兄弟与致冷机

伦敦兄弟是德国的理论物理学家，哥哥 F·伦敦与弟弟 H·伦敦早年主要从事光谱学与化学键的量子力学理论研究，开创了量子化学这一新兴科学，他们在超导体，低温物理等方面也作出了杰出贡献。

低温物理是指温度很低情况下物质所表现出的特有性质，如超导性， 超流性等。所谓低温是指低于常温的温度，通常用绝对温标 K 来表示。通常我们都是用摄氏温度来度量温度的，如水的冰点为 0 度，沸点为 100 度。而绝对温度则是以水的冰点温度记为 273K，沸点为 373K，这样绝对零度实际上相当于摄氏温标的零下 273C，比地球上最冷的南北极（-80C 左右）还要冷的多，比月球夜间的温度（-180C）也要低得多。研究表明，在很低温度下，物质会表现出许多奇特性质：空气会变成液体，许多物质具有超导性（电阻降为零）等等。而且当达到绝对 oK 时，整个世界将成为一片死寂， 一切物质的运动都将停止，包括原子与分子都停止了运动。但热力学告诉我们，绝对零度是不可能达到的（热力学第三定律），所以我们没有必要为世界的末日担扰。

如何获得低温呢？我们所知道的地球上的最低温度是南北极，但那里也只有零下 80C 左右，即绝对温度 190K，为此人们想出了许多致冷方法， 不仅可以把空气中的氮气液化（绝对温度 77K），而且可以液化惰性气体氦（绝对温度 4.2K），通过减压的办法还可以把温度降到 0.3K 左右，而通过顺磁盐的绝热去磁及核去磁等方法，甚至可把温度降到千分之几 K（几个毫开 mK）。

人们通常把温度低于 1K 的温度称为超低温，1951 年，H·伦敦与他的哥哥 F·伦敦提出了一种新的致冷方法，即利用（4He）及氦的同位素（3He） 的混溶体，通过稀释的方法致冷，可以把温度降到 0.0015K，这是目前广泛使用的能获得极低温度的一种致冷方法。

伦敦兄弟都是犹太人，在德国纳粹时期都曾遭到排斥与迫害，1934 年，双双被迫逃亡英国，但他们以自己的聪明才智赢得了世人的尊敬。1954 年，哥 F·伦敦去世后，历届的国际低温物理会议都颁发伦敦奖来纪念他们为人类文明所作出的贡献。

1970 年 8 月 3 日，弟弟 H·伦敦也在牛津与世人告别。