国际空间站迎来“冰柜”,创造全宇宙最低温度

        【每日科技网】

  5月22日消息,5月21日,国际空间站进行了一项实验中,科学家将制造超低温度状况,从而聚焦研究原子奇特的量子特征。

NASA送冰柜到国际空间站,创造全宇宙温度

  “冷原子实验室(CAL)”是一个冰柜大小的物理研究装置,是由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)建造设计的,它将使用国际空间站的激光和磁铁降温原子云,使其达到超冷温度条件,或者尽可能达到温度。

  5月20日,实验物资发送至国际空间站,将进行一系列科学实验,其中包括“冷原子实验室”。美国宇航局介绍称,研究人员在没有任何宇航员协助下,能够远程操控“冷原子实验室”,每天操作时间可达6.5个小时。

  这些超冷原子云被冷却逼近零度(零下273.15摄氏度),达到“玻色-爱因斯坦凝聚状态(BECs)”,该原子云包含的原子温度非常低,移动速度非常缓慢。在地球重力作用下,原子能够自由进化发展,BECs状态演化速度较快,无法使观测人员在瞬间内进行观察分析,因此科学家几乎没有机会研究它们的量子特性。

  然而,在微重力环境下的国际空间站,情况则不同,在没有地球引力的情况下,这些原子比其它任何地方都移动得慢,在一个类似“冰柜”的隔间里使用激光和磁铁。激光将减缓原子移动,降温到“比零度高100亿分之一度的温度”。

  美国宇航局资料显示,通过使用CAL实验室研究原子的量子行为,物理学家能够更好地理解原子在极端低温下的表现,这是一个多世纪以来物理学领域一个重要研究课题。

  当原子冷却之后,CAL实验室将自动装载它们到弱磁捕集装置中,然后研究人员进行研究分析。美国宇航局工作人员表示,当这些原子被固定之后,研究小组能够观察它们不同的量子态和交互性。在这样极端低温条件下,研究人员可以对量子特性和“玻色-爱因斯坦凝聚状态”观察至多10秒时间。虽然这一时间听起来很短暂,但是与地球上的观察时间相比要长很多。

  喷气推进实验室CAL项目科学家罗伯特·汤普逊(Robert Thompson)在声明中称,研究超低温状态下的原子,有助于我们对物质和引力基本性质的理解认识。同时,利用CAL实验,将加深我们对引力和暗物质的理解。据悉,CAL实验是从2012年开始,结束时间是2020年。

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