低温学

是研究制造极低温度的方法和在此温度下，物质出现奇异性能及其应用方面的科学。近年来，由于火箭燃料如液氧、液氢的发展，低温学受到了极大的重视。 获得低温的方法，通常是对气体逐步进行压缩，使体积缩小，分子运动加快，温度上升，然后进行冷却，最后绝热膨胀就可以使气体变成液态，这就是液化。如果把液化的气体绝热密封起来，让它蒸发，并抽出液面上的蒸汽，就可以使气体变成固态。 比较被容易液化的气体是二氧化碳，它在—78℃左右就变成了液体。若是进一步加压冷却就会获得固态的二氧化碳，这就是大家熟悉的“干冰”。 氧被液化的温度约为—183℃。1898年在—253℃左右的低温下，氢变成了液态，后来用抽出液面蒸汽的方法，把温度下降到—261℃左右得到了固态氢。1908年，最后被液化一种气体氦，在—269℃左右变成了液态。此后又出现了“绝热去磁法”、“稀释致冷法”，使液氦的温度继续降低，目前可以获得接近绝对零度（—273.16℃）的极低温度。 实验证明，在低温状态下，许多物质表现出奇异的特性；放置在液氦中的物体（如轮子），摩擦力很小，只要让它转动一、二下，就会不停地转下去。被冷却到—250℃或更低温度的导体，它的电阻很小，变成了超导体，只要保持低温状态不变，电流就能够畅通无阻地流动。用液氦保持低温的超导磁铁，已成功地应用在磁悬浮火车上。研究超低温状态下物质的奇异特性，将对科学技术产生深远的影响。