這個盒子可能成為宇宙中最冷的地方！

來自專欄博科園

美國國家航空航天局準備用激光將原子「凍結」在軌道上，創造宇宙中最冷的地方——低於絕對零度的十億分之一，這是國際空間站(ISS)的最低溫度。冷原子實驗室(CAL)是一種小型的啤酒冷卻器大小儀器，它利用激光產生的超冷環境比真空的溫度低100億倍。卡爾體內的溫度如此之低以至於原子幾乎靜止不動，然後卡爾用磁鐵捕捉慢速的原子，這樣科學家就能觀察到它們的運動以及它們是如何相互作用的。

冰冷的原子實驗室(CAL)將在國際空間站上創造出一個比真空更冷100億倍的地點。圖片：NASA/iGoal Animation

但是，即使是超古老的原子也會屈服於地球引力，所以當在地球上進行卡爾實驗時，科學家們一次只能觀察到一秒鐘的慢動作原子。美國宇航局官員在一份聲明中說，5月21日)美國航空航天局向太空發射了太空飛船「天鵝座」。一旦安裝在微重力環境中，CAL將會遠程地向科學家展示慢化的原子，比地球上可能的時間長几秒鐘，使他們能夠更好地理解原子的量子行為。NASA的聲明稱：這項研究的結果可能會帶來一系列改進的技術，包括用於航天器導航的感測器、量子計算機和原子鐘。

太空的真空是冷的，大約零下455華氏度(零下270.55攝氏度)。但是卡爾的溫度會更低：接近絕對零度(絕對零度是零下459.67華氏度，或零下273.15攝氏度)。NASA的代表解釋說，在這種溫度下，原子的速度變慢以至於它們開始進入相同的量子態，表現出與彼此相同的能量。它們的行為變得更像波，它們開始像一排舞者一樣同步——這是一種被稱為玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)的現象。在國際空間站的微重力條件下，原子被期望能保持這種狀態長達10秒鐘，這為研究人員提供了觀測從未見過的量子行為的可能性。

卡爾可以捕捉三種類型的原子，供科學家研究——銣和鉀的兩種同位素——在幾秒鐘內冷卻它們以接近靜止，並將它們置於磁性陷阱中，以便科學家們在地球上觀測。一旦CAL到達國際空間站並安裝完畢，宇航員的工作就會完成;然後卡爾將從地面遠程操作。美國航空航天局的代表報告說，在空間站工作人員睡覺的時候，實驗將會在每天6.5小時的時間內進行，以盡量減少對空間站微重力的干擾。一旦實驗開始，如果溫度像預期的那樣冷，CAL將會打破目前世界上最冷的地方的記錄：Boomerang星雲，位於5000光年之外，零下458華氏度(零下272攝氏度)。

博科園-科學科普｜文：Mindy Weisberge/Live Science

推薦閱讀：