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　　第一章 变动不居的物质

　　银河系中很少有地方比汤姆?罗森鲍姆实验室里那个氦稀释致冷机更冷。那是一个房间大小的圆形装置，有许多圆柱形管子，温度可以降低到只比绝对零度（即近乎华氏零下四百五十九度）高几千分之一度。换言之，比外层空间的最远处还要冷上三千倍。要达到这温度，需要让液态氮和液态氦先绕着致冷机流转两天，再用三个帮浦不停猛压入气态氦。由于几乎没有一丝热度，原子在致冷机里的前进速度慢如乌龟。在这么冷的环境下，宇宙的运动趋近于停摆，犹如是科学家制造的极冷地狱。

　　绝对零度是罗森鲍姆这一类物理学家的最爱。罗森鲍姆四十七岁便是芝加哥大学物理系的杰出教授，并担任过“佛兰克研究所”所长。他是实验物理学家中的尖兵，喜欢探索“凝聚态物理”中无现象的极限，透过打乱液体和固体的基本秩序，研究它们的内在运作。在物理学中，你若是想知道某物的行为模式，最好的方法就是让它不自在，看看会有什么事发生。换言之是先打乱它的秩序（一般方法是加热或施加磁场），再去观察它是怎么反应，以及原子会选择哪一个自旋方位（又称磁定方向）。

　　大部分凝聚态物理学家都喜欢研究对称的系统，比方说结晶固体，因为它们的原子排列得整整齐齐，就像蛋盒里的鸡蛋。罗森鲍姆却偏偏喜欢无序的奇怪系统（传统的量子物理学家贬称这种系统为“脏污”）。罗森鲍姆相信，透过研究“脏污”，我们可以揭开量子宇宙未知的秘密。他乐于在这个没有地图的地域航行。正因为这样，他喜欢接受自旋玻璃的挑战。自旋玻璃是一种带有磁性的奇怪结晶体，近乎是一种流动缓慢的液体。与一般结晶体不同（一般结晶体的原子都是朝同一方向排列），自旋玻璃的原子皆我行我素，极端混乱无序。

　　使用极低温去减缓这种奇怪结晶体的原子的运动速度，让罗森鲍姆可以把它们看个仔细，逗引出它们的量子力学本质。当温度接近绝对零度，自旋玻璃的原子会近乎静止不动，开始表现出一些新的集体特质。他发现，一冷下来，这些原子就不会再像室温中的样子，即不会再各行其是，而是变得协调一致。