科學家成功在太空造出罕見“玻色-愛因斯坦凝聚物”
新浪科技訊 北京時間10月24日消息,據國外媒體報道,科學家成功在太空中造出了一種罕見的物質狀態,即“玻色-愛因斯坦凝聚物”。為此需要將原子冷卻到零下 273.15攝氏度的10億分之一以內。此次造出的玻色?愛因斯坦凝聚物在微重力環境中存留了六分鐘左右,隨后便與火箭一起落回了地球。
科學家認為,在其短短的“一生”中,該物質是宇宙中溫度最低的物質。
玻色和愛因斯坦早在1924和1925年就預言了該凝聚物的存在,但制造該物質的技術直到近年來才剛剛出現。要制造玻色-愛因斯坦凝聚物,需要將溫度降低到絕對零度,原子能量會因此減少至足夠低,無法獨立運動,只能聚合為一個整體。
科學家在六分鐘的窗口期內開展了110項實驗。他們認為,該凝聚物可用來制造高敏感度傳感器,用于探測引力波等現象。
去年一月,德國航天局DLR搶在NASA的冷原子實驗室之前,率先在MAIUS 1號火箭上開展了上述測試。在此之后,冷原子實驗室也在太空中成功造出了玻色?愛因斯坦凝聚物。
制造玻色-愛因斯坦凝聚物的設備通常會填滿一整間實驗室,不過,來自11家德國研究機構的科學家們設法縮小了此次實驗規模。
為制造玻色-愛因斯坦凝聚物,科學家需要將原子(該實驗中使用了銣原子)冷卻至接近絕對零度,即物質可能達到的最低溫度。他們先是減慢銣原子的運動速度,迫使銣原子落入一個“磁陷阱”中,再進行大幅冷卻。
實驗制造的玻色-愛因斯坦凝聚物通常只能存留零點幾秒,但此次在接近無重力環境下造出的凝聚物的存留時間更長,為科學家贏得了更多的研究時間。
科學家們表示:“這些研究結果讓我們對在太空中開展冷原子實驗有了更好的認識,如開展精密干涉測量等。它們可幫助我們能夠進一步縮小冷原子實驗 規模,還可幫我們明確以光子為基礎的量子信息概念、運用到以衛星為基礎的具體實踐當中。此外,在太空中制造的玻色-愛因斯坦凝聚物還讓我們看到了在低重力 條件下開展量子氣體實驗的可能性。”(葉子)