超硬核！中国新增一个世界独一无二的科学装置！

百科大全 2025年02月28日 02:00 3 admin

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近日，位于北京怀柔科学城和吉林大学的“十二五”国家重大科技基础设施“综合极端条件实验装置”顺利通过国家验收。这标志着我国建成了国际先进的、同时具备“极低温、超高压、强磁场、超快光场”等极端条件综合实验能力的用户装置。这个装置究竟有多硬核？往下看，一同探访↓

助力科研人员取得更多新突破

综合极端条件实验装置的极端条件是指在实验室中人为创造出来的达到或接近目前技术极限的特别低的温度、特别高的压强、特别强的磁场等，并用超快的“高速摄影机”来观察物理现象。实际上，就是把实验条件的变量拉到最极端。

综合极端条件实验装置包括位于北京怀柔科学城的物性表征平台、量子调控平台、超快动力学表征平台，和位于吉林大学校内的高温高压大体积材料研究平台，以及相关技术支撑平台等。

通过在这些平台上开展极端条件下的实验，可以帮助科研人员在诸如新型高温超导体的发现、非常规超导机理的突破、量子计算核心技术突破、物性的超快调控和晶格振动实时成像的实现等领域取得新突破。

中国科学院物理研究所研究员副所长程金光：这个装置把目前物质科学领域里最尖端的一些实验仪器集成到一起，提供了一个全链条、一站式的物质科学的研究平台，也是目前解决凝聚态物质科学领域一些重大科学问题的一个集成创新的平台，这在国际上是独一无二的。对于推动物质科学的前沿研究是非常有帮助的，为未来的量子科技提供重要的支撑。
据介绍，综合极端条件实验装置于2017年分别在北京怀柔科学城和吉林大学开工建设。2023年全面转入试运行状态，向国内外用户开放使用。截至目前，该装置已经助力我国科研人员在诸多前沿物理学科研领域取得重要成果。随着装置的不断完善，未来对于提升我国基础科学和高技术领域的原始创新能力将有巨大的推动作用，为诸多科学难题的破解提供前所未有的机遇。

创造极端条件能干啥？
科学家演示现实版《哪吒2》法术

2月26日，北京怀柔科学城首个开工建设的大科学装置顺利通过国家验收。综合极端条件实验装置究竟有多硬核？往下看，一同了解↓

电影《哪吒2》里，哪吒把水变成冰的一幕你还记得吗？在高压原位多物理量协同测量实验站，科研人员们给我们展示了一个小实验，把水从装置中心一滴一滴加进去，再将装置压力不断增大。

从屏幕上可以看到，水的形态在慢慢出现变化。随着压力不断地加强，可以看到液态的水真的变成固态了。水结冰了！

超硬核！中国新增一个世界独一无二的科学装置！

中国科学院物理研究所研究员副所长程金光：这个实验叫高压热冰实验。在室温的条件下，水应该是液态的，在冬天到零摄氏度会结成冰。但是在高压下，在室温的条件下，当加到一万个大气压左右时，水也会结成冰，因为压力可以有效缩短原子间距，氢和氧的距离就变小，它在压力下就会形成新的结构——高压热冰。

掌握特殊“钥匙”
探索更多新奇物理现象

综合极端条件实验装置的作用就在于创造不同的极端条件，这就仿佛打造出了一把特殊的“钥匙”，科学家们能够用这把“钥匙”打开一扇扇科学的神秘大门，探索隐藏在其背后的神秘现象。综合极端条件实验装置创造出的极端条件究竟有多极端？戳视频，一同了解↓

在地球上适宜人类生活的地球环境中，平均温度在15℃左右，标准大气压约100千帕，地球磁场约0.5高斯。

综合极端条件实验装置创造出的极低温低至1毫开尔文以下，非常接近绝对零度，零下273.15℃。装置创造出的超高压强可达300G帕斯卡，接近地心处的压力。装置创造出的强磁场则可达26特斯拉，是地球磁场的约50万倍。装置创造出的超快光场最快可达100阿秒以下，也就是达到1亿亿分之一秒这样一个极短的时间尺度。

超硬核！中国新增一个世界独一无二的科学装置！