地球上将电子撞击在一起的粒子加速器已经达到了比外太空更低的温度。
使用X射线美国能源部的自由电子激光器SLAC国家加速器实验室？ ?? 直线加速器相干光源 (LCLS) 升级项目的一部分，称为 LCLS II？ 科学家将液氦冷冻至负 456 华氏度（负 271 摄氏度），即 2开尔文。
这仅比绝对零高 2 开尔文，绝对零是所有粒子运动停止的最冷温度。
这种寒冷的环境对于加速器来说至关重要，因为在如此低的温度下，机器会变得超导，这意味着它可以以几乎为零的能量损失来增强电子通过它。
即使是空旷的太空区域也不会那么冷，因为它们仍然充满了辐射，是爆炸后不久的残留物大爆炸其均匀温度为负 454 F（负 271 C）或 3 K。
SLAC 加速器理事会主任安德鲁·伯里尔 (Andrew Burrill) 告诉《Live Science》：“LCLS-II X 射线自由电子激光器的下一代超导加速器已达到比绝对零温度高 2 度的工作温度。”
他补充说，LCLS-II 现在已准备好开始以每秒 100 万个脉冲的速度加速电子，这是一项世界纪录。
“这比其前身 LCLS 每秒的脉冲数高出四个数量级，这意味着???在短短几个小时内???我们将向用户（旨在在实验中利用它们的）发送更多的 X 射线LCLS 在过去 10 年里已经做到了，”Burrill 说。
这是 LCLS-II 需要实现的最后里程碑之一，然后才能继续产生平均比其前身产生的 X 射线脉冲亮 10,000 倍的 X 射线脉冲。
这应该有助于研究人员以前所未有的细节探索复杂材料。 高强度、高频激光脉冲使研究人员能够以前所未有的清晰度观察材料中的电子和原子如何相互作用。
这将有许多应用，从帮助揭示“天然和人造分子系统如何将阳光转化为燃料，以及如何控制这些过程，到了解材料的基本特性，从而使，”布里尔说。
在加速器内创造寒冷的气候需要一些工作。 例如，为了防止氦气沸腾，团队需要超低压。
SLAC 低温部门主任埃里克·福夫 (Eric Fauve) 告诉《Live Science》，在海平面，纯水的沸点为 212 华氏度（100 摄氏度），但这种沸腾温度随压力而变化。
例如，在高压锅中，压力较高，水在 250 F (121 C) 时沸腾，而在高海拔地区则相反，压力较低，水在较低温度下沸腾。
“对于氦气来说，情况非常相似。然而，在大气压下，氦气的沸腾温度为 4.2 开尔文；如果压力降低，这个温度就会降低，”Fauve 说。
“为了将温度降低到 2.0 开尔文，我们需要的压力仅为大气压的 1/30。”
为了实现这些低压，该团队使用了五台低温离心压缩机，这些压缩机压缩氦气以将其冷却，然后让它在一个腔室中膨胀以降低压力，使其成为少数几个可以在室内使用的地方之一。地球其中2.0 K氦气可以大规模生产。
Fauve 解释说，每台冷压缩机都是一台离心机，配有类似于发动机涡轮压缩机的转子/叶轮。
“旋转时，叶轮加速氦分子，在轮子中心形成真空，分子被吸入，在轮子外围产生压力，分子被喷射，”他说。
压缩迫使氦气变成液态，但氦气会逃逸到真空中，并在真空中迅速膨胀，同时冷却。
除了其最终应用之外，LCLS-II 产生的超冷氢气本身就是一种科学好奇心。
“在 2.0 开尔文时，氦会变成一种超流体，称为氦 II，它具有非凡的特性，”Fauve 说。 例如，它的导热效率比铜高数百倍，而且粘度如此之低？ 或流动阻力？ 他补充说，这是无法衡量的。
对于 LCLS-II，2 开尔文是预期温度的最低值。
伯里尔说：“通过非常专业的冷却系统可以实现更低的温度，该系统可以达到绝对零以上几分之一度，此时所有运动都会停止。”
但他说，这种特殊的激光器没有能力达到这些极端。
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