NASA具有与液体在微重力上的行为相比,与液体在地球上的作用相比,有记录和竞争的历史。他们长期以来一直观察到水滴合并为浮动球,而不是变成大液滴。
但是现在,研究人员已经找到了一种通过控制超速气体(负459华氏度或减去273摄氏度)并将其操纵到任何形状的方法来复制这种效果的方法!

塑造气体
借助NASA的冷原子实验室这是国际空间站(ISS)的第一个量子物理设施,科学家将原子的样本冷却至绝对零以上的一百万度,并将它们变成非常薄和空心的球体。
根据NASA的说法新闻稿,首先将冷气体形状在看起来像蛋黄的“小圆斑点”中,然后被雕刻成薄蛋壳的形状。由于原子池向下,将其塑造成一个隐形眼镜而不是气泡,因此在地球上尝试这将是不可能的。
根据该发现,这一发现是一个里程碑,因为在空间站的微重力环境中塑造气泡仅是合理的。发表论文5月18日,星期三。
冷原子实验室紧密地负责塑造这些超低气泡,这要归功于它们紧密密封的真空室,他们能够使用磁场将气体形成各种形状。甚至凉爽的事实是,实验室只是minifridge的大小!
这些超速气泡也可以用外来材料进行实验 - 这是与气体,液体,固体和等离子体不同的物质状态,称为Bose-Einstein冷凝水(BEC)。此事使科学家有机会通过肉眼观察原子的量子特性。
例如,如果原子和颗粒的行为像固体物体一样或有时像波浪一样起作用,则将其称为“波颗粒二元性”,您可以用肉眼看待它!
实验的主要作者,冷原子实验室成员David Aveline说:“这些不像您的普通肥皂泡”,而且自然界中没有什么比实验室中发现的原子气体那样冷。
她在NASA发表的一份声明中说:“因此,我们从这种非常独特的气体开始,然后研究其形成根本不同的几何形状时的行为。从历史上看,当以这种方式操纵材料时,可以出现非常有趣的物理学以及新的应用。”
最酷的量子突破
使用冷原子实验室在ISS上进行的这些实验为科学家提供了扭转重力影响的机会,这是影响流体行为和运动的强大力量。通过此,他们可以更好地了解起作用的因素,包括液体的表面张力或粘度。
由于NASA的科学家能够产生这些超低气泡,因此他们很可能会在其BEC州塑造泡沫并找到其行为方式。
根据这项研究的主要研究人员内森·隆德布拉德(Nathan Lundblad)的说法,BEC状态的气泡可能形成量子材料中的小漩涡,例如涡流。
值得注意的是,量子科学的进步导致创造了晶体管和激光等现代技术。地球轨道的量子调查为航天器导航系统和传感器带来了新的机会。通过这项新研究,它们可能更接近探索“物质的量子性质”更近一步。
本文由技术时报拥有
由华金·维克多·塔克拉(Joaquin Victor Tacla)撰写