最新的消息显示,美国国家航空航天局用其商业货物提供商Orbital ATK成功发射安塔瑞斯火箭,将一个称为“超冷原子实验室(简称CAL)的小盒子送上国际空间站,并以此制造出宇宙中最冷的点。
这个尺寸如家用冰箱大小的冷原子物理实验室是由美国国家航空航天局喷气推进实验室设计和建造的一个物理研究机构,能将气体原子的能量消除,使其保持在极低温的状态,其状态接近绝对零度。
一个多世纪以来,观测原子是物理学的一项重大难题。由于地球引力的作用,原子运行速度无法被放慢,科学家几乎没有机会研究它们的特征。
冷原子物理实验室则可置于微重力环境中,利用激光和磁力让“原子云”冷却到接近绝对零度的超冷温度(绝对零度相当于零下273.15摄氏度),一旦原子在冷原子实验室里降到足够低的温度,就会形成独特的“超流体”物质状态,即玻色-爱因斯坦凝聚体,CAL将自动地把它们加载到弱磁捕集器中,研究人员就可以对它们进行研究了。
美国国家航空航天局官员表示,原子被固定后,研究团队就可以观察它们不同的量子态和交互。在这样的极端低温中,研究人员可以对量子特性和玻色-爱因斯坦凝聚行为观察至多10秒钟。10秒钟听起来不算长,但与地球上的观察时间相比,它要长得多。
据美国国家航空航天局官网介绍,这项研究将由地面人员对该实验室进行远程操作。每天最多可进行6.5小时的实验,不需要空间站宇航员的帮助。
美国宇航局喷气推进实验室的科学家罗伯特·托马斯表示:“研究这些超冷原子可以重塑我们对物质和重力的基本性质的理解。”