(原標(biāo)題:人類在太空創(chuàng)造出“物質(zhì)的第五態(tài)”)
科技日?qǐng)?bào)北京10月17日電(記者張夢(mèng)然)英國(guó)《自然》雜志17日發(fā)表一項(xiàng)物理學(xué)重磅研究:科學(xué)家們?cè)谔罩惺状蝿?chuàng)造了“物質(zhì)的第五態(tài)”——玻色—愛(ài)因斯坦凝聚(BEC),?;诓I獝?ài)因斯坦凝聚實(shí)驗(yàn)得到的見(jiàn)解,,將會(huì)促進(jìn)天基引力波探測(cè)器的發(fā)展,。
玻色—愛(ài)因斯坦凝聚可看作是低密度原子氣體冷卻到接近絕對(duì)零度并且坍縮成非常致密的量子態(tài)時(shí)形成的物質(zhì)狀態(tài),。該狀態(tài)的特性使其成為感應(yīng)極小的慣性力的理想選擇,,而且它們可用于測(cè)量重力加速度——保持原子做自由落體運(yùn)動(dòng)可以增加這些測(cè)量的靈敏度。研究玻色—愛(ài)因斯坦凝聚等量子系統(tǒng),,非常有助于增加我們對(duì)引力波,、廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的理解。
此次,,德國(guó)漢諾威大學(xué)研究人員麥可·盧克曼,、厄恩斯特·雷塞爾及其同事,在探測(cè)火箭任務(wù)MAIUS-1(微重力下的物質(zhì)波干涉測(cè)量)上創(chuàng)造了人類第一個(gè)自由落體天基玻色—愛(ài)因斯坦凝聚,。
其與地基玻色—愛(ài)因斯坦凝聚相當(dāng),,在1.6秒內(nèi)產(chǎn)生約10萬(wàn)個(gè)原子,而且研究團(tuán)隊(duì)在6分鐘的太空飛行中,,能夠進(jìn)行80多次實(shí)驗(yàn),。科學(xué)家表示,,這些實(shí)驗(yàn)有助于增加人類對(duì)于在太空進(jìn)行冷原子實(shí)驗(yàn)的理解,,并且有望為量子氣體實(shí)驗(yàn)開辟一個(gè)新時(shí)代。
早在1925年愛(ài)因斯坦就預(yù)言,,在極低的溫度下,,服從玻色—愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)的原子可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變——隨溫度不斷逼近絕對(duì)零度,越來(lái)越多的原子會(huì)聚集于最低的能量狀態(tài)上,,直到幾乎所有的原子都處于這一個(gè)能量狀態(tài)上,,整體呈現(xiàn)一個(gè)量子狀態(tài),所有的原子似乎都變成了同一個(gè)原子,,不再分你我他,。這種狀態(tài)后來(lái)被命名為玻色—愛(ài)因斯坦凝聚,也被稱為是與氣態(tài),、液態(tài),、固態(tài)、等離子態(tài)并列的“物質(zhì)的第五態(tài)”,。
據(jù)悉,,中國(guó)計(jì)劃將在2019年底發(fā)射“天琴計(jì)劃”的第一顆技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)衛(wèi)星