1.媒體來源:
科技新報 作者 Emma stein | 發布日期 2018 年 05 月 23 日 13:55 |
2.完整新聞標題:
準備打破宇宙最低溫紀錄，NASA 冷原子實驗室溫度將比太空冷上億倍
3.完整新聞內文:
地球上辦不到的實驗就移去外太空做！美國太空總署日前正式將冷原子實驗室（Cold
Atom Laboratory，CAL）送上國際太空站，這個只有冰箱大小的有效載荷將嘗試把氣體雲
冷卻至比外太空真空環境還要低上億倍的驚人溫度，以幫助科學家一探超冷原子的奇怪量
子特性。
https://i.imgur.com/ks8l13F.jpg
冷原子實驗室（CAL）由 NASA 噴射推進實驗室（JPL）設計製造，為一物理研究設施，已
於美東時間 5 月 21日凌晨 4 點 39 分搭著 Orbital ATK 火箭出發前往國際太空站（
ISS）對接，主要工作是負責將氣體原子雲溫度冷卻至 0.0000000001K（或
100picoKelvin），然後使用磁體來捕捉運動減慢的原子，讓科學家可更長時間觀察微觀
量子現象。
在這種極端低溫下，粒子物質波的波長很長、粒子與粒子間的物質波有很大部分重疊，形
成一種稱為玻色─愛因斯坦凝聚（BECs）的物態，也就是玻色子粒子冷卻到接近絕對零度
（0K）時，呈現出一種氣態、零黏度的超流體狀態，此時我們熟悉的物理規則退到幕後，
量子力學開始接管，我們會看到原子行為不再像粒子，反而更像波浪。
玻色─愛因斯坦凝聚於 1995 年首次經實驗證實，當時環境溫度被降至只有 1.7×10-7 K
，遠小於外太空宇宙背景輻射溫度 3K，整個已知宇宙中都不存在如此低溫的環境，目前
，自然界中已知溫度最低之處位在回力棒星雲（Boomerang Nebula，亦稱領結星雲），距
離地球 5,000 光年，溫度經測量只有 1K（-272.15°C）。如果想製造出極低溫環境，
主要技術為雷射冷卻和蒸發冷卻，而 CAL 即是利用雷射、電磁來消除氣體粒子動能，直
至趨近不動。
https://i.imgur.com/X0e3K2y.jpg
▲ 迄今為止發現在宇宙中最冷的物體回力棒星雲。（Source：哈伯太空望遠鏡網站）
雖然玻色─愛因斯坦凝聚已在地球實驗成功，但地球重力不斷拉沉原子，導致科學家只能
在幾分之一秒內觀察到這種現象；如果來到國際太空站，超冷原子就可以在幾乎零重力環
境中保持波浪形狀至少 5~10 秒，未來隨著技術發展，或許可以持續數百秒；研究人員還
能夠遠程操作 CAL，每天實驗最多達 6.5 小時。
實驗結果最終可能會改進許多尖端技術，包括用於太空探測器導航的感測器、量子計算機
和原子鐘；當然最令人興奮的還是幫助科學家解開暗能量謎團、促進對重力基本性質的理
解。
4.完整新聞連結 (或短網址):
https://goo.gl/fQLHjK
5.備註: