美國太空總署(NASA)發佈消息說,他們將進行宇宙中最酷的實驗。也就是說,冷原子實驗室(Cold Atom Lab,CAL)將在國際太空站上產生超冷原子雲,以微重力方式進行量子物理實驗。 具體而言,在實驗中,原子被冷卻至絕對零度溫度約百億分之一,或者比深空平均溫度低約100億倍。在極冷溫度下,原子以奇怪的方式運動著,使科學家們能夠研究物質的基本性質。 

冷原子實驗室由NASA噴射推進實驗室(JPL)設計製造,為一物理研究設施,如雪櫃大小,已於美東時間5月21日送去國際太空站。 

冷原子實驗室產生的超冷原子雲,稱為「玻色-愛因斯坦凝聚」(BECs)。這是一種奇異的物質狀態,其中原子在宏觀上表現出量子行為,可以對其進行觀察。

宇宙中最大奧秘 暗物質和暗能量的本質

BEC使研究人員能夠探索物質的基本性質。地球上存在數百個BEC實驗,但在國際太空站上,沒有重力的作用,科學家將能夠得到比在地球上可能得到的更長時間來觀察BEC、得到在地球表面上達不到的極冷溫度。 

冷原子實驗室將使科學家們更接近解決宇宙中一些最大的奧秘,例如了解暗物質和暗能量的本質,以及解決量子力學和引力理論之間的分歧。

冷原子實驗室所進行的研究,也有其實際應用價值,例如改進用於航天器導航的原子鐘技術,以及為智能手機等設備提供導航信息的GPS衛星。 冷原子實驗室研究,還可以改進用於航天器遙感的量子傳感器。這些傳感器可用於各種應用,包括監測地球變化的氣候,以及遠程研究行星和小行星的內部構成等。◇