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英媒稱,一個準備發射到國際空間站的小盒子不久將再現宇宙最冷點。
據英國《每日郵報》網站3月7日報道,這個盒子配有激光、真空室和電磁刀,能去除氣體粒子的能量,使原子的溫度降至極低。
報道稱,當這些原子在這個名為冷原子實驗室(CAL)的盒子中冷凍後,它們就會形成一種獨特的“超流體”物質狀態,被稱作玻色-愛因斯坦凝聚態。
CAL由美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室(JPL)設計建造,目前處於裝配的最後階段,計劃於今年8月由太空探索技術公司(SpaceX)執行CRS-12商業補給服務任務的飛船運送至國際空間站。
據研究人員說,該裝置能把氣體原子冷凍至隻比絕對零度高十億分之一度。
CAL項目科學家、JPL的羅伯特·湯普森說:“研究這些超低溫原子可以重塑我們對物質和重力基本性質的認識。”
他說:“我們用CAL進行的試驗將讓我們深入了解重力和暗能量,它們在宇宙中普遍存在。”
在這些極端溫度下,原子將形成名為玻色-愛ai因yin斯si坦tan凝ning聚ju態tai的de狀zhuang態tai。在zai這zhe種zhong狀zhuang態tai下xia,這zhe種zhong冷leng凝ning物wu是shi一yi種zhong超chao流liu體ti,粘zhan滯zhi性xing消xiao失shi,這zhe使shi原yuan子zi能neng夠gou無wu摩mo擦ca地di移yi動dong,就jiu好hao像xiang它ta們men是shi一yi整zheng塊kuai固gu體ti。
此外,它們會看起來更像是波,而非粒子,它們一排排相伴而動,像是“神秘的波形”。
但據NASA說,研究人員還從未在CAL將要實現的如此低溫下觀察這種狀態。
NASA從未在太空中創造或觀察到這種狀態——而在地球上,重力意味著隻能在幾分之一秒內觀測到這種狀態。
在國際空間站的微重力環境下,這些原子能更長時間保持波的形式,從而使科學家有更長的窗口期觀察它們的表現。
研究人員預測,這種環境可使對冷凝物的觀察時間長達5至10秒,而且有朝一日,這個時間有可能延長至數百秒。
CAL項目經理、JPL的阿妮塔·森古普塔說:“如ru果guo把ba超chao流liu體ti水shui放fang在zai一yi個ge玻bo璃li杯bei中zhong旋xuan轉zhuan,那na它ta會hui永yong遠yuan旋xuan轉zhuan下xia去qu,因yin為wei沒mei有you粘zhan滯zhi性xing讓rang它ta慢man下xia來lai和he消xiao耗hao動dong能neng。如ru果guo我wo們men能neng更geng深shen入ru地di了le解jie超chao流liu體ti的de物wu理li性xing質zhi,那na我wo們men就jiu有you可ke能neng學xue習xi利li用yong這zhe些xie特te性xing來lai更geng高gao效xiao地di傳chuan輸shu能neng量liang。”
5個小組計劃用CAL做試驗,包括科羅拉多大學博爾德分校和美國國家標準與技術研究所的埃裏克·康奈爾,他是因1995年在實驗室中首次創造出玻色-愛因斯坦凝聚態而獲得諾貝爾物理學獎的科學家之一。
這項試驗可以為改進用於空間導航的傳感器、量子計算機和原子鍾鋪平道路。
此外,這項試驗還能進一步揭示暗能量。
CAL項目副經理、JPL的卡邁勒·奧德吉裏說:“這意味著,即便以目前所有的技術,我們也隻能看到宇宙的5%。就像伽利略第一台望遠鏡上的一個新鏡片,CAL中的超靈敏冷原子有可能揭示超出已知物理前沿的許多奧秘。”
目前CAL正在接受各種測試,為運往卡納維拉爾角做準備。

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