北京時間3月9日消息，據(jù)國外媒體報道，美國航空航天局(NASA)計劃將一個小盒子送上國際空間站，并以此制造出宇宙中最冷的點。

　　這個盒子被稱為冷原子實驗室(Cold Atom Laboratory，CAL)，具有激光器、真空室和一把電磁“刀”，能將氣體原子的能量消除，使其保持在極低溫的狀態(tài)。一旦原子在冷原子實驗室里降到足夠低的溫度，就會形成獨特的“超流體”物質(zhì)狀態(tài)，稱為玻色-愛因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensate)。

　　冷原子實驗室由NASA的噴氣動力實驗室研發(fā)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入最后的組裝階段。根據(jù)計劃，這一裝置將在8月份由SpaceX公司的CRS-12龍飛船送往國際空間站。

???? 這個盒子被稱為冷原子實驗室（Cold Atom Laboratory，CAL），具有激光器、真空室和一把電磁“刀”，能將氣體原子的能量消除，使其保持在極低溫的狀態(tài)。

　　如果是在地球上，重力的影響意味著這些現(xiàn)象的觀察只能進(jìn)行極短的時間，甚至不到1秒。在國際空間站的微重力環(huán)境中，超冷原子能保持更長時間的波形　　研究人員稱，冷原子實驗室可以將氣體原子冷卻到只比絕對零度高十億分之一度的極低溫度。“對這些超冷原子的研究將重塑我們對物質(zhì)和引力基本性質(zhì)的了解：”噴氣動力實驗室冷原子實驗室項目科學(xué)家羅伯特·湯普森(Robert Thompson)說，“用冷原子實驗室所做的實驗將使我們更深入認(rèn)識引力和暗能量——宇宙中最為普遍的幾種作用力。”

　　在這樣極端的低溫下，氣體原子會處于玻色-愛因斯坦凝聚狀態(tài)。在這一狀態(tài)下，冷原子呈現(xiàn)為速度為0的“超流體”，它們可以毫無摩擦地移動，就像一整塊固體物質(zhì)一樣。其次，這些原子看起來更像是波而不是粒子，因為成列的原子互相移動時會呈現(xiàn)出“神秘的波形”。不過，在此前的研究中，這些現(xiàn)象還從未在冷原子實驗室將達(dá)到的低溫中被觀察到。

　　NASA也從未在太空中實現(xiàn)或觀察到這些現(xiàn)象，而如果是在地球上，重力的影響意味著這些現(xiàn)象的觀察只能進(jìn)行極短的時間，甚至不到1秒。在國際空間站的微重力環(huán)境中，超冷原子能保持更長時間的波形，使科學(xué)家有機(jī)會從容地觀察它們的行為。

　　研究人員預(yù)計，冷原子實驗室將使玻色-愛因斯坦凝聚有5到10秒鐘的觀察時間，未來或許可以達(dá)到數(shù)百秒時間。

　　“如果你把超流體水倒進(jìn)杯子里然后轉(zhuǎn)動，這些水就會永遠(yuǎn)旋轉(zhuǎn)下去，”冷原子實驗室項目管理人員安妮塔·森古普塔(Anita Sengupta)說：“沒有摩擦力使它慢下來或者消耗動能。如果我們能進(jìn)一步理解超流體的物理學(xué)性質(zhì)，或許就能進(jìn)行更加高效的能量傳遞?！?/p>

　　一共有5個研究團(tuán)隊計劃利用冷原子實驗室進(jìn)行實驗，包括科羅拉多大學(xué)博爾德分校的埃里克·康奈爾(Eric Cornell)團(tuán)隊，以及美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的一個團(tuán)隊——1995年一位諾貝爾獎得主在該實驗室制造出了玻色-愛因斯坦凝聚。

　　冷原子實驗室由NASA的噴氣動力實驗室研發(fā)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入最后的組裝階段。根據(jù)計劃，這一裝置將在8月份由SpaceX公司的CRS-12龍飛船送往國際空間站。圖中是攜帶無人龍飛船的獵鷹9號火箭。　　如果實驗成功，科學(xué)家將有望開發(fā)出更加先進(jìn)的傳感器、量子計算機(jī)和用于太空導(dǎo)航的原子鐘。此外，這些實驗還將為暗能量的研究提供線索。

　　“即使是擁有一切現(xiàn)有的技術(shù)，我們依然對95%的宇宙一無所知，”冷原子實驗室項目的管理人員Kamal Oudrhiri說：“就像伽利略第一臺望遠(yuǎn)鏡里的新鏡片，冷原子實驗室里的超冷原子具有巨大的潛力，能幫助我們解開許多目前已知物理學(xué)都無法回答的謎題?！?/p>

　　冷原子實驗室目前正在進(jìn)行一系列測試，并準(zhǔn)備運(yùn)往卡納維拉爾角。噴氣動力實驗室測試方面的負(fù)責(zé)人戴夫·阿夫利納(Dave Aveline)說：“接下來幾個月里的地面測試非常關(guān)鍵，將確保我們可以在它處于太空時進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和微調(diào)，并在接下來幾年里從中獲取豐富的原子物理學(xué)信息。”