宇宙中最冷的地方是哪里？有多冷？相信大家都知道绝对零度，有多冷就得用绝对零度来与之相比较。更确切地说，这一荣誉可能会被授予两个地点中的一个：太空中的星云或麻省理工学院的实验室。不管怎样，最好穿上外套，因为这些地方真的，真的，真的，非常冷（当然不是穿上外套就能解决的）。Boomerang星云是一种由尘埃和电离气体组成的星际混合物，它的温度降至零下458华氏度(零下272摄氏度)，或仅比绝对零度高1摄氏度，这是由2013年在智利使用Atacama大毫米-亚毫米阵列(ALMA)的天文学家测量。
博科园-科学科普：这个年轻的行星状星云位于5000光年之外，它有一个病态的创造者：一个垂死的恒星在它中心。随着时间推移，在质量较低一端的恒星（大约是太阳质量的8倍或更少）变成了所谓的“红巨星”。这类恒星生命周期是这样的：当恒星在其核心中燃烧氢，并将其聚变为氦时，它的光度实际上会增加。这是因为恒星不能产生足够的热量来维持自身重量，所以剩余的氢开始被压缩在核心外层中。这种压缩产生了更多的能量，但结果是，当外层的气体膨胀时，恒星就会膨胀。所以，尽管这颗恒星更亮，它的气体更冷，而且这颗恒星看起来更红。当太阳变成红巨星是，其表面将延伸到地球当前的轨道。
在这张由哈勃太空望远镜搭载的照相机拍摄照片中，Boomerang星云的色彩十分绚丽。图片：NASA, ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
最终，这个巨星完全通过氢燃烧，更多巨大红巨星将开始将氦聚变成更重的元素，但这个过程也有局限性，这就是恒星的中心层坍塌的时候。这时，这颗恒星变成了一颗白矮星，这颗白矮星基本上是被烧毁的、超致密的恒星核心。当坍缩发生时，恒星的外层被抛在后面，因为红巨星是如此巨大，以至于它对外层的控制是如此脆弱。白矮星发出的光照亮了气体，而地球看到结果是一个华丽的行星状星云。(这个名字是一个用词不当的词，可以追溯到18世纪的第一次目击事件，但它一直存在。)这种气体迅速膨胀，以363600英里每小时(585,000公里每小时)的速度向外扩散。这就是为什么这个星云如此寒冷——甚至比大爆炸留下的宇宙背景辐射还要冷(大约是零下454.7华氏度，或2.76K)。
当气体膨胀时变冷，这是因为膨胀会导致压力下降，而压力的降低会减慢气体分子的速度。温度基本上是分子运动速度的量度。分子越快，气体就越热。当使用空气罐清洁电脑时，可以观察到同样的现象：当喷洒时，空气罐变得更冷，因为里面气体的压力正在迅速减少。一些能使气体膨胀的能量来自于气溶胶罐中的热能。由于飞镖星云中的气体被中央恒星以如此之快的速度甩出，大量的热能在一眨眼时间里就消失了。位于加州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Raghvendra Sahai认为Boomerang星云比其他膨胀的星云还要冷，因为它的质量比那些垂死的恒星快100倍，比太阳射出的质量快1000亿倍。
那么地球上最冷之处呢？
麻省理工学院研究人员冷冻了一种含有钠钾0.0000005 k的气体（小的球体是钠原子，大的球体是钾原子）。图片：Jose-Luis Olivares/MIT
麻省理工学院的学生们会很高兴地知道，他们的学校（到目前为止）是最冷的。2015年一组物理学家把原子冷却到有史以来最低温度：0.0000005 k。这比Boomerang星云要冷得多，但这只是因为科学家们用激光冷却了钠和钾的单个原子。许多科学家团队继续致力于使气体变得更冷。喷气推进实验室拥有的“冷原子实验室”，该实验室于2018年向国际空间站发射，并可能很快产生宇宙中已知最冷的物体，编者按2018年8月1日包括来自冷原子实验室的最新结果。
博科园-科学科普｜文：Jesse Emspak/Live Science
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