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空间站将迎来宇宙中最冷的地点

美国航天局冷原子实验室(CAL)将使用激光将原子冷却到超冷温度的原子芯片的艺术家插图。卡尔计划于2017年8月发射到空间站。美国宇航局

国际空间站(ISS)将很快主办整个宇宙中最冷的地点,如果一切按计划进行。

今年8月,美国宇航局官员说,美国宇航局计划向国际空间站发射一项实验,将原子冻结到绝对零度以上10亿分之一度,比深空的遥远区域要冷1亿多倍,

这套仪器大约有一个冰柜那么大,被称为冷原子实验室(CAL)。它由激光器、真空室和一把电磁“刀”组成,它们一起将减慢气体粒子的速度,直到它们几乎静止不动。(请记住,温度只是测量原子和分子运动速度的一个指标。)[观看一个关于卡尔的视频]

项目负责人说,如果成功,卡尔可以帮助解开宇宙中一些最深的谜团。

“研究这些超旧原子可以重塑我们对物质和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)加州项目科学家罗伯特汤普森(Robert Thompson)在一份声明中说我们将在冷原子实验室进行的实验将使我们洞察引力和暗能量——宇宙中最普遍的一些力。

在地球上创建玻色-爱因斯坦凝聚体的尝试迄今只取得了部分成功。因为地球上的一切都受到引力的影响,原子和分子倾向于向地面移动。这意味着这种效应只能在几秒钟内显现出来。美国宇航局官员说,在国际空间站永远处于自由落体状态的太空中,卡尔可以将这些结构保存5到10秒。(官员补充道,如果技术如预期的那样得到改进,未来版本的CAL可能会持续数百秒。)

研究人员希望CAL的观测将导致一些技术的改进,如量子计算机,用于航天器导航的原子钟和各种类型的传感器——包括一些可以帮助探测暗能量的传感器。目前的宇宙模型显示,我们只能看到大约5%的宇宙。JPL的副项目经理Kamal Oudrhiri在同一份声明中说:

“这意味着,即使使用我们现有的所有技术,我们仍然对95%的宇宙视而不见。”就像伽利略第一台望远镜中的一个新镜头一样,冷原子实验室中的超灵敏冷原子有可能揭开许多超越已知物理学前沿的谜团。

卡尔是在JPL公司研发的,计划今年8月乘坐SpaceX的机器人“龙”货运舱飞往国际空间站。美国航天局官员说,卡尔号在运往佛罗里达州卡纳维拉尔角发射台之前,正在进行最后的测试。

跟踪伊丽莎白·豪厄尔(Elizabeth Howell)@Howell Space,或Space@Spacedotcom。我们还在Facebook和Google+上。关于太空的原始文章。

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