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NASA将进行宇宙中最酷的实验

这幅图像显示的是铷原子速度的分布,它证实了玻色−爱因斯坦凝聚的存在。图中的颜色显示多少原子处于这个速度上,红色表示只有少数原子的速度是该速度,白色表示许多原子是这个速度,最低速度显示白色或浅蓝色。其中左图为玻色−爱因斯坦凝聚出现前;中图:玻色−爱因斯坦凝聚刚刚出现;右图:几乎所有剩余的原子处于玻色−爱因斯坦凝聚状态。(维基公有领域)

美国航空航天局(NASA)27日发布消息说,他们将进行宇宙中最酷的实验。也就是说,冷原子实验室(Cold Atom Lab,CAL)将在国际太空站上产生超冷原子云,以微重力方式进行量子物理实验。

具体而言,在实验中,原子被冷却至绝对零度温度约百亿分之一,或者比深空平均温度低约100亿倍。在极冷温度下,原子以奇怪的方式运动着,使科学家们能够研究物质的基本性质。

冷原子实验室由NASA喷射推进实验室(JPL)设计制造,为一物理研究设施,如冰箱大小,已于美东时间5月21日送去国际太空站。

冷原子实验室产生的超冷原子云,称为“玻色−爱因斯坦凝聚”(BECs)。这是一种奇异的物质状态,其中原子在宏观上表现出量子行为,可以对其进行观察。

BEC使研究人员能够探索物质的基本性质。地球上存在数百个BEC实验,但在国际太空站上,没有重力的作用,科学家将能够得到比在地球上可能得到的更长时间来观察BEC、得到在地球表面上达不到的极冷温度。

冷原子实验室将使科学家们更接近解决宇宙中一些最大的奥秘,例如了解暗物质和暗能量的本质,以及解决量子力学和引力理论之间的分歧。

冷原子实验室所进行的研究,也有其实际应用价值,例如改进用于航天器导航的原子钟技术,以及为智能手机等设备提供导航信息的GPS卫星。

冷原子实验室研究,还可以改进用于航天器遥感的量子传感器。这些传感器可用于各种应用,包括监测地球变化的气候,以及远程研究行星和小行星的内部构成等。#

阿波罗网责任编辑:夏雨荷 来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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