NASA推出了一枚火箭,其中包含在国际空间站(ISS)上创建冷原子实验室的材料。实验的目的是通过将原子冷却至绝对零以上的温度来观察原子。
绝对零比空间真空冷。
比空间真空冷
NASA会冷冻带有激光的原子,大约不到一十亿个程度绝对零在国际空间内。它派出了冷原子实验室,该实验室是一种啤酒冷却器大小的乐器,可以减慢原子的速度,足以几乎一动不动。一旦原子放慢了速度,磁铁就会用于捕获原子。这使科学家可以观察它们的运动方式以及原子的相互作用。
这个实验正在携带在ISS上出现,因为重力会影响原子。当实验在地球上进行时,科学家只能一次观察缓慢的原子。在国际空间站的微重力环境中,研究人员能够将原子视为更长的时间。
空间的温度达到-455°F(-270.55°C)。内部冷原子实验室科学家能够达到比绝对零略高一点的温度。绝对零为-459.67°F(-273.15°C)。科学家希望这项研究可以导致改进的技术,例如传感器,量子计算机和航天器导航中使用的原子钟。
因为原子都是降低对于足够冷的温度,它们开始占据相同的量子状态,所有原子都具有相同的能级。在低温下,原子聚集在一起,开始同步移动。
研究人员希望在ISS的船上创建Bose-Einstein冷凝水。
Bose-Einstein冷凝物
在五个物质状态之一中,Bose-Einstein凝结了发现直到1990年代。它由几乎冷却至绝对零的一组原子组成。这是科学家希望通过冷原子实验室实现的目标国际空间站。当所有原子都冷却到该状态时,它们就开始充当一个原子。
为了创建玻色网凝结物,科学家从弥漫性气体开始。然后将这种气体中的原子与激光冷却,这些激光器将能量从原子中移开。然后将原子进一步冷却,直到它们开始落入相同的量子状态。