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NASA将发冷原子实验室 探测地球无法观察的量子现象

NASA将发冷原子实验室 探测地球无法观察的量子现象
2018-05-10 11:04:58 澎湃新闻

量子物理学家即将在太空拥有自己的“游乐场”。据英国《自然》杂志官网5月8日消息,美国国家航空航天局(NASA)的冷原子实验室将于5月20日发射升空,进入国际空间站。届时,它将成为目前宇宙中最冷的地方,研究人员将用它探测在地球上无法观察到的量子现象,如在太空制造“泡泡”“环”和“漩涡”等,从而以前所未有的方式“玩转”量子力学。

研究人员指出,这可能促使科学家发现新物理学,推进前沿物理学的发展。

宇宙间最冷之地:量子力学的“乐园”

该实验室由NASA的喷气推进实验室(JPL)负责。研究人员称,冷原子实验室耗资8300万美元,主要目标是制造出名为“玻色—爱因斯坦凝聚体(BEC)”的独特“超流体”物质态,供科学家研究宏观尺度上的量子力学。

NASA将发冷原子实验室 探测地球无法观察的量子现象

BEC是数十万个原子组成的云,当被冷却到绝对零度附近时,数十万个原子的行动保持同步,就像单一的量子物体一样。该任务项目经理、喷气推进实验室的卡姆尔·奥德瑞自豪地表示:“能够在太空进行这些实验是一项巨大的成就。”

在地球上,一般情况下,重力在几秒钟之内就会让BEC分崩离析。但如果它们漂浮在国际空间站,应该能“存活”至少10秒钟。这一时间足够让它们被冷却到创纪录的低温——可能只比绝对零度高20万亿分之一摄氏度。

奥德瑞说,这是宇宙中已知最冷的温度。美国国家标准与技术研究院(NIST)原子物理学家格雷琴·坎贝尔说,更冷且更“长寿”的BEC将“推动前沿基础物理领域的研究,15年来,科学家一直期盼会产生新的物理学。”

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