天宫实验刷新最低温纪录 仅9.7皮开尔文
报价宝综合消息天宫实验刷新最低温纪录 仅9.7皮开尔文
漂浮在地球上空数百公里的中国天宫空间站里,研究人员把约两万个铷原子冷却到仅比绝对零度高出9.7皮开尔文的水平——按原子云膨胀能量折算,这一温度约为2021年38皮开尔文旧纪录的四分之一,再度刷新人造最低温度纪录。

追逐低温的竞赛已持续数十年。1995年,美国国家标准与技术研究院与科罗拉多大学博尔德分校的团队首次把铷原子冷却到约两百亿分之一开尔文,创造出玻色—爱因斯坦凝聚体这种全新物态;2021年,德国不莱梅落塔团队借助自由落体抵消重力,把有效温度压到38皮开尔文。
此番新纪录的关键在于对磁场不敏感的光偶极阱。团队先用多束激光与蒸发冷却制备出凝聚体,再借磁场梯度“甩掉”运动最快的原子,随后把剩余的慢原子转移到一个更宽的光阱并逐渐减弱约束强度——在轨道自由落体环境中,原子云得以极其缓慢地膨胀降温。从两个方向拍摄的图像显示,温度约在7.0至12.9皮开尔文之间。
需要说明的是,这一数字并非温度计直接读数,而是基于膨胀能量估算的结果。但更缓慢的膨胀带来了一项实打实的收益:研究人员获得了整整七秒的观测窗口,远超以往实验,有更充裕的时间探究这种极端物态的量子行为。
更低的温度加上更长的观测时间,将直接惠及原子干涉仪等精密实验——这类装置把物质波分开再重新叠加,可以检验不同原子是否以完全相同的方式下落,从而为检验广义相对论提供新途径。研究人员表示,尽管绝对零度在数学上不可企及,新方法仍能把物质带到近乎静止的状态,为量子模拟和基础物理研究打开更大空间。
编译自 New Atlas,原标题:"Space experiment shatters record for lowest temperature"