空间站上的超冷气泡可能揭示奇怪的新量子物理学

虽然国际空间站(ISS)内可能是舒适的72华氏度(22摄氏度)，但船上有一个小房间，那里的东西变得非常非常冷——比太空本身还要冷。

在国际空间站上的美国宇航局冷原子实验室，科学家们成功地吹出了小型球形气泡，这些气泡冷却到绝对零度以上百万分之一度，这是理论上可能的最低温度。

(那比太空还冷几度！)该测试旨在研究超冷气体在微重力下的行为，其结果可能会导致对物质的第五种状态玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)的实验。

测试表明，像液体一样，气体在微重力下会聚结成球体。

在地球上，类似的实验失败了，因为重力将物质拉成不对称的液滴。

“这些不像普通的肥皂泡，”该研究的主要作者、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)冷原子实验室科学小组成员大卫·艾夫林在一份声明中说。

“在自然界中，我们所知道的任何东西都不会像冷原子实验室中产生的原子气体那样冷。

“所以我们从这种非常独特的气体开始，研究当它被塑造成完全不同的几何形状时，它是如何表现的，”Aveline解释道。

“而且，从历史上看，当一种材料以这种方式被操纵时，非常有趣的物理学以及新的应用就会出现。

现在，该团队计划将超冷气泡转变为BEC状态，这种状态只能在极冷的温度下存在，以进行更多的量子物理研究。

“一些理论工作表明，如果我们研究其中一个处于BEC态的气泡，我们可能能够在量子材料中形成漩涡——基本上是小漩涡，”缅因州贝茨学院的物理学教授内森·伦德布拉德(Nathan Lundblad)在同一份声明中说，他是这项新研究的首席研究员。

“这是一个物理配置的例子，可以帮助我们更好地理解BEC属性，并对量子物质的本质有更多的了解。

这样的实验只有在冷原子实验室的微重力环境下才有可能，该实验室由一个小型冰箱大小的真空室组成。

它于2018年安装在国际空间站上，由JPL地面团队远程操作。

“我们冷原子实验室的主要目标是基础研究——我们希望利用空间站独特的空间环境来探索物质的量子本质，”JPL冷原子实验室的项目科学家贾森·威廉姆斯说。

“在新的几何结构中研究超冷原子就是一个很好的例子。