國際空間站上打造出太空最低溫

據新華社報導,美國航天局噴氣推進實驗室最新報告說,他們利用一個叫冷原子實驗室的設備,成功在國際空間站上製造出僅比絕對零度(零下273.15攝氏度)高100納開爾文的極端低溫。這是太空中迄今已知存在的最低溫度。據噴氣推進實驗室官網介紹,在最近的一次實驗中,冷原子實驗室成功讓銣原子的溫度降至100納開爾文。開爾文溫度單位的起點“零開爾文”(即絕對零度)為零下273.15攝氏度,1納開爾文相當於10的負9次方開爾文。相比之下,太空的平均溫度為3開爾文,即零下270.15攝氏度。

圖為冷原子實驗室(Cold Atom Lab)。(圖源:NASA)

圖為冷原子實驗室(Cold Atom Lab)。(圖源:NASA)

在這種極端低溫下,銣原子呈現玻色-愛因斯坦凝聚態,這是物質除氣態、液態、固態、等離子態以外的第五種狀態。該狀態下的原子失去了個性,所有原子擁有相同的量子態,行動整齊劃一,因此處於這種狀態的大量原子的行為就像單個粒子一樣。

噴氣推進實驗室介紹說,希望相關研究能提高科學家在微重力環境下精確測量重力的能力,並探索量子物理中一些長期懸而未決的問題。“在空間站上做玻色-愛因斯坦凝聚態實驗可謂夢想成真,”冷原子實驗室項目科學家羅伯特‧湯普森說,“這是一條漫長而艱難的道路,但努力是完全值得的,因為我們能用這個設備做很多事情。”

冷原子實驗室由噴氣推進實驗室設計製造,今年5月底利用商業貨運飛船送至國際空間站,其操作由地面人員遙控實施。目前,冷原子實驗室仍處於調試階段,預計正式科研將從9月開始,並持續3年時間。此前,科學家已在地面利用這個小型冰櫃大小的設備製造出玻色-愛因斯坦凝聚態◆

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