宇宙最低溫度在哪？NASA將在空間站打造，開啟量子力學新窗口

當地時間5月21日，為了尋求更加寒冷的溫度，美國宇航局（NASA）通過天鵝座（Cygnus）宇宙飛船向國際空間站發射了一個特殊裝置。它將創造一個接近絕對零度的狀態。

該裝置就是所謂的冷原子實驗室（CAL），其體積和冰箱近似，將幫助科學家觀察超冷原子奇異的量子特性。

為實現如此低溫，研究人員使用了激光和磁鐵的組合。這能夠減緩原子云運動，從而使溫度降低到絕對零度附近，即零開爾文（-273.15攝氏度）。

絕對零度是宇宙中最冷的溫度——這不可能實現，因為原子會停止運動。

但冷原子實驗室可以將原子云冷卻到絕對零度以上百億分之一攝氏度的水平，這使得它們移動得非常緩慢，從而表現出微觀量子現象。

這些原子云被稱為玻色 - 愛因斯坦凝聚體（BEC）。雖然它們可以在地球上被創建，但地球引力是一個障礙。這會非常快速地向下拖動它們，以致研究人員的觀察時間不足一秒鐘。

國際空間站的微重力環境將克服這一重大難題，使地球上的科學家能夠遠程操作設備，觀察原子長達10秒。

這將是有史以來人類能夠觀察到玻色 - 愛因斯坦凝聚體持續時間最長的一次，同以往相比可謂質的飛躍。

其科學意義何在呢？由於玻色 - 愛因斯坦凝聚體是所謂的超流體，即一種黏滯性為零的流體。這將讓研究人員更好地理解這種物質。

NASA噴氣推進實驗室（JPL）項目負責人安妮塔表示： 「如果你擁有超流體水，並讓它在玻璃杯中旋轉，那麼它會永遠旋轉下去。如果我們能更好地理解超流體的物理性質，就能夠利用這種技術來更有效地傳遞能量。畢竟，其中沒有黏滯性來減緩速度，消耗動能。」

它還可以幫助提高超導性，在超導量子干涉儀，量子計算機和激光冷卻原子鐘等器件中發揮作用。人們將能夠觀察到前所未有的量子現象。

冷原子實驗室甚至還能幫助檢測和理解暗能量，這正是加速宇宙擴張的未知驅動力。

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