这个盒子可能成为宇宙中最冷的地方

这个盒子可能成为宇宙中最冷的地方

冷原子实验室(CAL)将在国际空间站上创造一个比太空真空度低100亿倍的光点

美国国家航空和宇宙航行局准备用激光“冻结”原子轨道,创造宇宙中最冷的地点 - 国际空间站(ISS)上的最低温度—绝对零度以下十亿分之一度。

冷原子实验室(Cold Atom Laboratory,简称CAL)是一款紧凑型仪器,其尺寸与啤酒冷却器相当,它使用激光器产生比空间真空低100亿倍的超级冷却环境。CAL内部非常冷,原子几乎不动;CAL然后使用磁体来捕捉减慢的原子,以便科学家可以观察它们的运动以及它们如何相互作用。

但即使超冷原子也会屈服于重力的拉动,所以当CAL在地球上进行实验时,科学家们只能一次观察到一秒钟的慢动作原子。

太空中的真空很冷的,大约零下270.55摄氏度。但CAL内部的温度会更低,几乎为绝对零度(绝对零度为零下273.15摄氏度)。

在那个温度下,原子被减慢太多,以至于它们开始进入相同的量子态,表现出相同的能量,NASA的代表解释说。他们的行为变得更加波涛汹涌,他们开始像舞者一样同步,这种现象称为玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)。

根据CAL任务描述,在ISS的微重力中,原子预计会保持这种物质状态长达10秒,为研究人员提供观察量子行为从未见过的可能性。

CAL可以捕捉三种类型的原子供科学家研究:铷和两种钾的同位素,在几秒钟内将它们冷却到几乎不动,并将它们保存在磁阱中供科学家在地球上观测。

一旦CAL到达国际空间站并安装完毕,宇航员的工作就会完成;然后CAL将从地面进行远程操作。美国国家航空和航天局的代表报告说,当国际空间站人员睡着时,实验每天将运行6.5小时,以尽量减少对空间站微重力的干扰。

一旦实验运行,并且如果温度达到预期的温度,CAL将打破当前“宇宙中最冷的地方”的记录保持者:“宇宙中最低的温度位于离我们5000光年远的飞旋镖星云中,为零下272摄氏度。


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