最冷的化学反应第一次“暴露”了分子形成的时刻

美国科学家在最新一期《《科学》》杂志上发表了一篇论文，称在比星际空间冷数百万倍的温度下，它们引发了迄今为止宇宙中两个超冷分子之间最冷的化学反应，形成了分子耦合史上最冷的键。他们说科学家可以利用这种超低温化学来准确了解化学反应过程中发生了什么。

据美国《每日科学》网站最近报道，哈佛大学的倪康坤说，在500纳开尔文(仅比绝对零度高几百万分之一度)时，分子的运动速度下降到极低。他们看到了一个前所未有的场景:两个分子相遇形成两个新分子的时刻。

在之前的研究中，倪康坤的团队使用超低温从无法反应的原子中制造分子。在极低的温度下，原子和分子会减速到尽可能低的能量状态，从而允许研究人员以最大的精度操纵分子相互作用。但即便如此，他们只能看到反应的开始:两个分子进入，随后发生的对他们来说是一个“反应黑洞”。

因为化学反应在几飞秒(10-15秒)内发生，即使是当今最先进的技术也无法捕捉如此短的场景。在过去的20年里，科学家已经使用超快激光来拍摄反应，但是仍然不能捕捉所有的图像。倪康坤说:“大多数时候，你只是看到反应物消失，然后产物出现，但是我们不知道中间发生了什么。”

现在，倪康坤团队设计的超低温让他们第一次看到反应过程中发生了什么。当它们让铷和钾两者反应时，超低温迫使分子在中间阶段停留几微秒(10-6秒)，比通常情况下长数百万倍，足以让它们研究键——的断裂和形成，即一个分子如何变成另一个分子。

倪康坤说，有了这种新方法，他们可以验证预测各种反应发生的理论，也可以提出新的理论来更准确地预测其他化学反应的发生(甚至发生在量子领域的那些)。此外，在新的反应平台的帮助下，他们可以操纵反应对象并在反应前激发它们，从而看到增加的能量对反应结果的影响，甚至控制反应的进程。