科學家們首次在太空中創造了玻色-愛因斯坦凝聚體

國際研究工作導致在太空中成功地創造了第一個玻色 - 愛因斯坦凝聚體(BEC)。

科學家們首次在太空中創造了玻色-愛因斯坦凝聚體

無重力的彩色水泡

玻色 - 愛因斯坦凝聚物是一種非常奇特的物質。它們是由低溫氣體 冷卻原子產生的,幾乎與溫度一樣低。在接近絕對零度的寒冷地區,原子聚集在一起形成一個非常密集的量子態。

它們不僅僅是為了表演。研究人員非常有興趣將他們(比喻)的手放在BEC上,這樣他們就可以進行測試,看看這些物質究竟能做些什麼。該理論至少表明,它們的奇怪狀態會使BEC成為某些應用的理想傳感器 - 例如吸收引力波。

而現在,抓住了

在地球上的正常條件下合成BEC幾乎是不可能的。相反,它幾乎不可能在任何相當大的太空岩石上; 重力干擾用於生產和研究這些冷凝物的裝置。

到目前為止,我們的解決方法是將所有這些(非常昂貴,請注意)齒輪裝在塔上然後放下它。是的,直接向下。這模擬了零重力環境(重力下拉被慣性拉動向上拉動)幾秒鐘,使得該過程在秋季期間可行。毋庸置疑,在這段時間內不可能取得很大成就,因此與BEC合作的研究人員長期以來一直盯著他們的眼睛,希望在一個自由無重力的環境中:外太空。

美國已經在努力用他們需要的玩具來裝飾這些科學家。去年五月,NASA 向國際空間站(ISS)抨擊了一個名為冷原子實驗室的太空BEC研究平臺。但是,實驗室還沒有完全投入使用。

因此,與此同時,來自歐洲和美國的一大批研究人員攜手推出了一種小型的BEC生產設備。它還包含能夠對該物質進行大量實驗的裝置。通過在太空中使用低重力和零重力環境,該實驗的功能與塔式降落相同。

科學家們首次在太空中創造了玻色-愛因斯坦凝聚體

(a)火箭,其(b)有效載荷,(c)膠囊和(d)芯片的示意圖。(e)是BEC的空間密度的灰度吸收圖像

該裝置由具有各種電子器件的膠囊,銣-87原子的芯片,一些激光器和電源組成。一旦火箭撞到243公里(150英里)的高度,該團隊就啟動了該設備。作者報告說,穩定的BEC僅在1.6秒內產生,該裝置在火箭降落回地球前的六分鐘內進行了110次預編程實驗。

該團隊補充說,這個BEC標誌著太空中產生的第一種物質。

“用於精確干涉測量的星載玻色 - 愛因斯坦凝聚” 論文發表在“ 自然 ”雜誌


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