冷原子实验室研究国际空间站上几乎绝对零度的物质

[观看视频:在太空中感冒] redOrbit工作人员和电报报告 - 您的宇宙在线宇宙中最冷的地方将很快登上国际空间站(ISS),因为NASA的研究人员正在开发一种新的设备,使他们能够美国航天局宣布,在接近绝对零度的温度下研究物质

在绝对零度时,原子的所有热活动理论上都停止了,与物质状态有关的普通概念不再相关

新设备Cold Atom Lab在2016年推出时,理想情况下创造的条件相当于绝对零度的十亿分之一

“我们将在比自然发现的温度更冷的温度下研究物质,”美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的项目科学家Rob Thompson在加利福尼亚州帕萨迪纳市解释说

“我们的目标是将有效温度降低到100微微开尔文

”通过研究在该温度下相互作用的原子,研究人员可能发现新的物质形式和新的量子现象

被称为量子力学的物理学分支描述了原子尺度上光和物质的奇异规则

在这个以概率为基础的不确定世界中,研究人员解释说,物质可能同时存在于两个地方,物体可能同时表现为粒子和波浪

根据汤普森的说法,他和他的同事们将首先分析玻色 - 爱因斯坦凝聚体(BECs),这是一种冷却到接近绝对零度的玻色子稀释气体的物质状态

在这些条件下,大多数玻色子可以占据最低量子态

研究小组解释说,如果你制造两个BEC并将它们放在一起,它们会像波浪一样相互干扰,而不是像普通气体一样混合

Thompson的团队表示,一个BEC中的原子可以将自己添加到另一个BEC的原子中,不知何故根本不产生原子

感谢冷原子实验室,他们将能够在有史以来最低的温度下观察这种现象

他们还可以混合超冷原子气体并观察结果

[观看视频:ScienceCasts:宇宙中最酷的地方]“不同类型原子的混合物可以几乎完全没有扰动地漂浮在一起,使我们能够对非常微弱的相互作用进行敏感测量

这可能导致发现有趣和新颖的量子现象,“汤普森说

“空间站是进行这项研究的最佳地点

微重力使研究人员能够将材料冷却到比地面更冷的温度,“航天局补充道

正如汤普森所解释的那样,量子气体的行为与常规气体非常相似,因为它们在膨胀时会冷却

对于普通气体,当您在气溶胶罐中喷射气体时,罐头会冷却

冷原子实验室将采用类似的方法,使用所谓的磁阱来代替罐头

汤普森说,在国际空间站上,陷阱可以变得更弱,因为它们不必处理重力对原子的影响

较弱的陷阱将使气体膨胀并冷却至低于地球上可达到的温度

“没有人知道这项基础研究将在何处发挥作用

即使是汤普森列出的“实用”应用 - 量子传感器,物质波干涉仪和原子激光器,仅举几例 - 听起来像科幻小说,“美国宇航局说

“像汤普森这样的研究人员认为冷原子实验室是进入量子世界的门户

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