创纪录 科学家只用10万亿分之一秒就能把水加热到10万度
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间：2024-04-26
超高温水
世界上加热速度最快的热水器能够在不到10万亿分之一秒的时间把水加热到10万摄氏度，要知道，地球核心以及太阳表面的温度也只有大约5500度。
科学家如何把水迅速加热到极高的温度？
科学家使用一种强大的X射线激光器，仅耗时75飞秒（1秒=1000万亿飞秒）就能把水从室温加热到10万摄氏度。在这项新研究中，瑞典乌普萨拉大学的研究团队把直线性连续加速器光源改造成世界上最快热水器，通过向水中发射强度极高和持续时间极短的X射线，可以实现把水急速升温。
水分子在高温下分裂成氢（白色）和氧（红色）
来自德国研究中心电子同步加速器研究所（DESY），也是瑞典乌普萨拉大学的研究小组组长Carl Caleman表示，这不是通常煮沸水的方法。在普通的加热过程中，比如在炉子上，水分子通过振动来增加温度。然而，Caleman团队的方法是完全不同的，他们通过X射线激光器从水分子中移走了电子，破坏了电荷平衡，使原子剧烈运动，从而使水的温度急剧升高。
为什么科学家要把水加热到如此高的温度？
在一瞬间把水加热到10万摄氏度，只是Caleman团队计划进行的实验的第一部分。当用X射线激光器加热水时，水从液体转变为等离子体。等离子体是一种特殊的物质状态，电子从原子中被移走，产生带电气体。然而，当水经历这种转变时，它的密度仍像液态水一样，这是因为原子在如此短的时间内还没有显著的移动。这种物质状态在地球上是不可能自然存在的。
太阳表面
研究人员表示，这与太阳和气态巨行星木星中的一些等离子体具有相似的特征，但密度较低。此外，科学家获得的温度要比地球核心以及太阳表面的温度更高。
这项实验将使研究人员能够更多地了解水的一般特性。水包含许多异常现象，包括它的热导率、热容量和密度，所有这些都对支持地球上的生命至关重要。
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