？当温度接近-273.16℃，奇迹出现了——所有的原子似乎都变成了同一个原子，再也分不出你我他了 。
第五态：70年前的预言
人类生存的世界，是一个物质的世界。过去，人们只知道物质有三态，即气态、液态和固态。20世纪中期，科学家确认物质有第四态，即等离子体态。而第五态是科学巨匠爱因斯坦在70年前预言的一种新物态。
“玻色—爱因斯坦凝聚态用最简单的话表示就是，物质内大部分原子，在温度极低的时候，会处在同一种最低的能量状态，这就叫凝聚，物质此时所处的状态就是凝聚态。”中科院物理研究所副所长王玉鹏研究员说。
“然而，实现玻—爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾：一方面需要达到极低的温度，另一方面在极低温度下还需要原子体系保持气态。”王玉鹏研究员说，“1995年，美国科学家维曼、康奈尔和德国科学家克特勒首先从实验上证实了这个新物态的存在。为此，2001年度诺贝尔物理学奖授予了这3位科学家。”
第六态：梦寐以求的突破
“2004年发现的费米子凝聚态是在玻色—爱因斯坦凝聚态基础上的一个突破，但它和玻色—爱因斯坦凝聚不是太一样，它是一种新的物质状态。”王玉鹏研究员说。
在粒子与凝聚态物理学领域，费米子凝聚态是顶尖科学家们梦寐以求的一种物质状态。如果想更清楚地了解费米子凝聚态，必须要从了解玻色子和费米子两种基本粒子的特性开始。
科学家把组成自然界物质的各种粒子如中子、电子等分为玻色子、费米子两大类。这两类粒子的“秉性”正好相反：在极低温度下，玻色子像是“集体主义者”，每个玻色子的“外貌”和“性格”可以变得完全相同，而费米子像是“个人主义者”，每个都互不相同，各自拥有自己独特的“个性”。
而凝聚是需要构成物质的粒子在极低温度下具有相同的状态，即追求集体效应，就像军队的士兵，其服装、动作等都要求要一致。这对于玻色子来讲，容易做到，可是任何两个费米子都不可能具有同样的状态，所以即使在绝对零度时，这些费米子仍然不能达到完全相同而凝聚起来。
费米子凝聚：“不可能完成的任务”
所谓费米子凝聚态，从语意分析来说，费米子的物理含义是不能被聚集在一个量子基态的粒子，而凝聚态则表示粒子沉积在一个能量级别上。由于没有任何两个费米子能拥有相同的状态，费米子的凝聚一直被认为不可能实现。“费米子凝聚”这个名词本身就是一对矛盾，但奇妙的是，现实与理论的冲突被天才的技巧平复了。
物理学家找到了一个克服以上障碍的方法，他们将费米子成对转变成玻色子，让费米子对起到了玻色子的作用，然后把气体突然冷凝至玻色—爱因斯坦凝聚态。这一研究为创造费米子凝聚态铺平了道路。
德博拉·金领导的联合研究小组将具有费米子特征的钾原子气体冷却到绝对零度以上的十亿分之一度，此时钾原子停止运动。试验中，科学家用激光方法远远达不到费米子凝聚所要求的温度，为此，还要把原子放到“磁杯”中进行蒸发冷却。他们将气体约束在真空小室中，并采用磁场和激光方法使钾原子配对，成功地创造出“费米子凝聚态”。
“所谓激光冷却就是用激光束把原子包裹起来，这里边用的原理很简单：物体之所以有温度，是因为其内部的原子存在运动，原子运动越剧烈，其温度越高，如果原子停下不动，温度也就随之降低。如果用六束激光，把原子团从六个侧面顶住，原子运动便相对停下来，这样物体温度就会很低，接近绝对零度。利用这种技术，不仅可以把物质冷却，还可以对原子进行操作。”王玉鹏研究员说。
人类的整个历史发展，体现着这样一条鲜明的脉络：人类探求的脚步，从来就没有停止过：从登陆月球到登陆火星，再到遨游太空；从认识分子到观察原子，再到捕捉电子；同样，“第六态”将成为人类探索微观世界的一个崭新起点
这种新物质形态的诞生，向制造一种可供日常使用的超导体又迈进了一步。
德博拉·金（美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学联合实验室的物理学家）：我们所做的就是要创造出这种新的奇异的物质形态。这项研究提供了一种新的量子机械性质，是一个科学突破。这种新物质形态的诞生，向制造一种可供日常使用的超导体又迈进了一步。
如果你有超导体，你就可以没有任何损耗地传输电力。目前，美国电厂生产的电力有10%%在传输过程中耗费掉。此外，超导体还能够制造出没有摩擦的磁悬浮列车。因为没有摩擦，它们可以高速滑行，而消耗的能量只是现在火车消耗的一小部分。
费米子凝聚态这一成果的取得为人类认识物质世界又打开了一扇大门。
王玉鹏（中科院物理研究所副所长、研究员）：凝聚态究竟有多大用途，我们目前还不是太清楚。但是物理学中许多的重大发现，不是在短时间内，就能看到其应用前景的，也许是在一百年、两百年或更长的时间之后才能知道它会用在哪些方面，像爱因斯坦的相对论，到现在为止，在工业上仍没有什么作为，但这并不妨碍它成为世界上最伟大的发现。
可以说，一种物质状态的出现，在科学上具有非常重大的意义，但这只是科学的意义，并不是大众所说的那种能看到应用价值的意义。科学永远走在技术的前面，只有技术发展到一定的程度，才可能用到更深的科学知识，这有点像数学的味道，我们的数学现在走的很远，但好多高深理论现在是用不到的，但这些理论早晚是会被用到的。基础研究的成果早晚会有一天能显示它的应用价值。做科学就是要认知世界，拓展人的视野，然后利用这个知识来改造世界。
■新闻缘起
科学家们在去年发现，将五十万个钾原子在只比绝对零度高十亿分之一度的低温下，会使它们在一瞬间形成一种新物质形态，即费米子凝聚态，这种物质形态是继气态、固态、液态、等离子及一九九五年才问世的玻色—爱因斯坦凝聚态后，第六种已知的物质形态。这一物理学成就被评为“2004十大科学突破”之一。
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