科學(xué)家成功在太空造出罕見(jiàn)“玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物”

來(lái)源：新浪科技 發(fā)布時(shí)間：2018-10-24瀏覽：2358次

科學(xué)家成功在太空造出罕見(jiàn)“玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物”

　　新浪科技訊 北京時(shí)間10月24日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，科學(xué)家成功在太空中造出了一種罕見(jiàn)的物質(zhì)狀態(tài)，即“玻色-愛(ài)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(nèi)。此次造出的玻色?愛(ài)因斯坦凝聚物在微重力環(huán)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(xué)家認(rèn)為，在其短短的“一生”中，該物質(zhì)是宇宙中溫度最低的物質(zhì)。

　　玻色和愛(ài)因斯坦早在1924和1925年就預(yù)言了該凝聚物的存在，但制造該物質(zhì)的技術(shù)直到近年來(lái)才剛剛出現(xiàn)。要制造玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物，需要將溫度降低到絕對(duì)零度，原子能量會(huì)因此減少至足夠低，無(wú)法獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，只能聚合為一個(gè)整體。

　　科學(xué)家在六分鐘的窗口期內(nèi)開(kāi)展了110項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他們認(rèn)為，該凝聚物可用來(lái)制造高敏感度傳感器，用于探測(cè)引力波等現(xiàn)象。

　　去年一月，德國(guó)航天局DLR搶在NASA的冷原子實(shí)驗(yàn)室之前，率先在MAIUS 1號(hào)火箭上開(kāi)展了上述測(cè)試。在此之后，冷原子實(shí)驗(yàn)室也在太空中成功造出了玻色?愛(ài)因斯坦凝聚物。

　　制造玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物的設(shè)備通常會(huì)填滿一整間實(shí)驗(yàn)室，不過(guò)，來(lái)自11家德國(guó)研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們?cè)O(shè)法縮小了此次實(shí)驗(yàn)規(guī)模。

　　為制造玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物，科學(xué)家需要將原子（該實(shí)驗(yàn)中使用了銣原子）冷卻至接近絕對(duì)零度，即物質(zhì)可能達(dá)到的最低溫度。他們先是減慢銣原子的運(yùn)動(dòng)速度，迫使銣原子落入一個(gè)“磁陷阱”中，再進(jìn)行大幅冷卻。

　　實(shí)驗(yàn)制造的玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物通常只能存留零點(diǎn)幾秒，但此次在接近無(wú)重力環(huán)境下造出的凝聚物的存留時(shí)間更長(zhǎng)，為科學(xué)家贏得了更多的研究時(shí)間。

　　科學(xué)家們表示：“這些研究結(jié)果讓我們對(duì)在太空中開(kāi)展冷原子實(shí)驗(yàn)有了更好的認(rèn)識(shí)，如開(kāi)展精密干涉測(cè)量等。它們可幫助我們能夠進(jìn)一步縮小冷原子實(shí)驗(yàn) 規(guī)模，還可幫我們明確以光子為基礎(chǔ)的量子信息概念、運(yùn)用到以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的具體實(shí)踐當(dāng)中。此外，在太空中制造的玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物還讓我們看到了在低重力 條件下開(kāi)展量子氣體實(shí)驗(yàn)的可能性?！保ㄈ~子）