NASA冷原子實驗室將打破宇宙最低溫紀錄

原標題：NASA冷原子實驗室將打破宇宙最低溫紀錄

　　[本站2018年6月27日綜合報道]美國國家航空航天局的冷原子實驗室（CAL）雖然只有一個手提箱那麼大，其內部的構造卻極為特殊。NASA計劃在國際空間站上使用該裝置將原子暴露在高於絕對零度十億分之一度的溫度下。冷原子實驗室內的溫度比宇宙空間更低，它可以揭示原子和亞原子粒子在超低溫條件下的物理特性，啟迪量子物理學研究。

冷原子實驗室將使用真空室、激光器和電磁波降低氣體粒子的速度，直到它們幾乎不再移動，從而減少粒子能量，開始深度冷凍。

NASA噴氣推進實驗室冷原子實驗室項目科學家表示，當原子逐漸降溫時，它們的量子特性變得更加明顯。一旦溫度驟降至絕對零度附近，原子會變得更加怪異，形成玻色-愛因斯坦凝聚態（一種奇怪的超流體粒子態，由於物質波波長重疊，其行為更像波而不像粒子）後，違背了一般物理定律，此時就轉由量子物理學接管。超流體是一種粘度為零的流體，其中的原子在無摩擦的情況下移動。

在這種狀態下研究原子可以解開量子的奧秘，例如為什麼同一個粒子可以同時存在於兩個地方。在地面，地球引力使玻色-愛因斯坦凝聚態只能持續幾分之一毫秒；而在太空中，微重力可使原子停留在超流體波中達5~10秒之久。了解超流體的物理性質可以幫助我們發現如何更有效地傳遞能量。

研究人員表示，研究這些超冷原子可以重塑人們對物質和重力基本性質的理解。「在冷原子實驗室中開展的實驗將讓我們了解重力和暗能量——它們是宇宙中最普遍的力量。」

超流體物理學的進一步應用可以提升航天器導航技術，包括感測器、原子鐘和量子計算機性能的提升。

冷原子實驗室已經發射到國際空間站上，預計將在9月下旬開始量子試驗。（中國航天系統科學與工程研究院 李薇濛）

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