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美國(guó)萊斯大學(xué)(Rice University)的物理學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)了一種用磁瓶捕捉世界上最冷等離子體的方法。這一技術(shù)成就有助于推動(dòng)清潔能源、太空天氣和天體物理學(xué)的研究。

等離子體是在最極端的環(huán)境和特定條件下形成的一大團(tuán)電子和離子，本質(zhì)上是很難觀察到的。但賴斯大學(xué)自然科學(xué)系主任湯姆·基利安(Tom Killian)說(shuō)："為了了解太陽(yáng)風(fēng)如何與地球相互作用，或者了解太陽(yáng)風(fēng)如何通過(guò)核聚變產(chǎn)生清潔能源，有必要了解等離子體在磁場(chǎng)中的行為。

該團(tuán)隊(duì)在最近的實(shí)驗(yàn)中使用的等離子體被描述為世界上最冷的等離子體，其溫度約高于絕對(duì)零度1℃，即-272℃。過(guò)冷等離子體一旦產(chǎn)生，它就會(huì)迅速膨脹，并在幾百萬(wàn)年內(nèi)完全消散。利用所謂的四極磁鐵裝置，該團(tuán)隊(duì)最終捕獲并保存了1%的過(guò)冷等離子體。

在聚變反應(yīng)堆中，等離子體流被加熱到1.5億攝氏度的溫度，然后用磁鐵穩(wěn)定下來(lái)產(chǎn)生電能。保持等離子體足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)產(chǎn)生這些反應(yīng)，是追求清潔核聚變能的關(guān)鍵。研究人員說(shuō)，能夠在非常原始的實(shí)驗(yàn)室等離子體中觀察物體有助于更好地了解粒子如何與磁場(chǎng)相互作用。

基利安說(shuō)，研究結(jié)果為在更復(fù)雜的環(huán)境(如太陽(yáng)大氣或白矮星)中研究中性等離子體提供了一個(gè)干凈可控的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。太陽(yáng)物理學(xué)家以前很少能清楚地觀察到太陽(yáng)大氣的具體特征，因?yàn)橛行┐髿庠谙鄼C(jī)和這些特征之間，而不相關(guān)的現(xiàn)象掩蓋了他們想要觀察的東西。瓶裝過(guò)冷等離子體為研究太陽(yáng)風(fēng)中等離子體對(duì)地球磁場(chǎng)的反應(yīng)，或者研究太陽(yáng)大氣的特殊特性提供了一種新的途徑。