科學家首次在太空中創造出物質「第五態」 只需6分鐘失重飛行

2020-11-25 前瞻網

科學家首次在太空中創造出物質「第五態」 只需6分鐘失重飛行

 Winnie Lee • 2018-10-18 18:21:11 來源:前瞻網 E5195G4

都在用的報告小程序

寫文章、做研究、查資料【必備】

幾十年來,實驗者們一直使用雷射和電磁場將氣體冷卻到絕對零度的十億分之一以內。

在如此寒冷的溫度下,會發生一些奇怪的事情:原子聚集在一個宏觀的量子波中,形成一種奇怪的物質狀態,稱為玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)態。

在極低溫下,接近絕對零度的時候,所有原子似乎都變成了同一個原子,這就是物質的「第五態」——玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)態。

物質的其餘四態分別為:氣態、液態、固態和等離子態。

現在,一組來自德國的物理學家在太空中創造了BEC。

與地面實驗室相比,在太空工作有一個主要優勢:沒有重力。

要進行探測,BEC必須從光和電磁場的陷阱中釋放出來,在不到一秒鐘的時間裡,它就會掉到容納實驗的真空室的地板上。

但在太空失重的情況下,從陷阱中釋放出來的BEC應該就漂浮在那裡,這樣研究人員就可以嘗試在地面上做不到的實驗——比如製造BEC的氣泡來探索它的量子性質。

為了在太空中創造BEC,研究人員設計了一個特殊的自動化裝置,將銣原子捕獲在晶片上。

該裝置於2017年1月23日在瑞典北部發射的一枚小型火箭上飛行,飛行高度為243公裡。

研究小組今日在《自然》雜誌上報導,在6分鐘的失重飛行中,研究人員獲得了BEC,並對其進行了100多次測量。

在第一次太空BEC競賽的角逐中,德國隊擊敗了美國隊。

今年5月,美國的物理學家向國際空間站發射了美國國家航空航天局的全自動冷原子實驗室,在那裡他們可以對BEC進行無期限的研究。

今年7月,研究人員宣布他們在太空中獲得了BEC。

如果一切按計劃進行,這只是邁向更複雜和更令人興奮的結果的第一步。

本文來源前瞻網,轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點,本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。(若存在內容、版權或其它問題,請聯繫:service@qianzhan.com) 品牌合作與廣告投放請聯繫:0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

相關焦點

  • 國際空間站首次創造出「物質的第五態」,量子世界探索新路徑
    25 年前,人類首次創造出物質的第五態——玻色-愛因斯坦凝聚態(Bose-Einstein condensate,BEC)。 由此,這一量子態便成為了量子物理學研究的重要工具。
  • 國際空間站首次創造出「物質的第五態」,量子世界探索新路徑
    人類首次創造出物質的第五態——玻色-愛因斯坦凝聚態(Bose-Einstein condensate,BEC)。由此,這一量子態便成為了量子物理學研究的重要工具。25 年後,科學家們在國際空間站中再次創造出 BEC,並在國際空間站中進行試驗研究,首批研究結果已在《Nature》發表,題為「Observation of Bose–Einstein condensates in an Earth-orbiting research lab」。
  • 人類在太空製造出「物質第五態」,科學家:有望揭開暗能量之謎!
    近日,在國際空間站上進行的一項研究顯示,科學家們首次觀測到太空中物質的第五態,即玻色–愛因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate,簡稱:BEC),這一前所未有的發現可能有助於解決量子宇宙中最棘手的難題——暗能量之謎。
  • 科學家創造出第五種物質形態:玻色 · 愛因斯坦凝聚態
    北京時間11月7日消息,據國外媒體報導,2017年1月23日,瑞典基律納上方256公裡處,一枚小小的薄片成為了宇宙中最冷的所在,並持續了幾分鐘。科學家先是用一枚12米長的無人火箭將這枚薄片送入太空,然後用雷射進行轟擊,直到薄片中的原子被冷卻至零下273.15攝氏度,僅比宇宙中可能達到的最低溫——絕對零度高一丁點兒。在接下來的6分鐘裡,科學家獲得了一個難得的機會,深入了研究這種宇宙中最奇特、最陌生的物質狀態——玻色·愛因斯坦凝聚態。這也是科學家首次在太空中創造出這種物態。
  • 太空首次觀測到「物質的第五態」,或解決量子宇宙中最棘手難題
    編譯/採寫:南都記者 史明磊 最新研究顯示,科學家首次在太空中觀測到物質的第五種狀態,提供了前所未有的洞察力,可能有助於解決量子宇宙中一些最棘手的難題。科學家們相信,玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC)包含了諸如暗能量等神秘現象的重要線索。
  • 空間站創造出奇異「物質第五態」
    參考消息網6月13日報導外媒披露,宇宙中最冷的地方之一——國際空間站上的一臺設備——創造出奇異的物質第五態。據英國《新科學家》周刊6月11日報導,冷原子實驗室(CAL)於2018年被發射到國際空間站,用於研究一種奇特的物質狀態,名為玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC)。
  • 本月是科學家們首次製造出第五種物質狀態的25年!
    本月是科學家們首次製造出第五種物質狀態的25年,它具有與固體、液體、氣體和等離子體完全不同的特性。這項成就獲得了諾貝爾獎,改變了物理學。雖然第一個量子現象是在一個多世紀前被觀測到的,但科學家們仍在研究我們宇宙的這個領域,甚至可以追溯到第一批玻色-愛因斯坦凝聚體被製造出來的時候,物理學家們就認識到在太空中工作可以為研究這些量子系統提供巨大的優勢,在這方面已經有過一些集中的演示,但是現在隨著冷原子實驗室的持續運行,我們發現通過日復一日地在軌道上進行這些長時間的實驗,我們可以獲得很多好處,原子越冷,運動越慢,研究起來就越容易。
  • 太空人首次在國際空間站創造了物質「第五態」
    據報導,近日國際空間站上的太空人創造了一種罕見的物質狀態——一種在地球上不能長時間存在的狀態。 發表在《自然》雜誌上的一項新研究表明,科學家們利用一個名為冷原子實驗室(CAL)的小型設備製造了罕見的玻色-愛因斯坦凝聚態(BECs),也被稱為物質的第五態。 CAL能夠將真空中的原子冷卻到絕對零度以上100億分之一的溫度——比星際空間的溫度還要低。
  • 太空創造出第五態玻色-愛因斯坦凝聚態,打開量子世界探索新大門
    這也是科學家,了解到的第四種形態。其實在我們的物理研究中,還有第五種物質的狀態,這就是著名的,玻色-愛因斯坦凝聚態。相信大家對於這種物質狀態並不是非常了解,也不了解,這其中隱含著什麼深層次的意義。近期科學家有了全新的發現,朋友們可以加我關注和粉絲,美女小倩會給大家推出,更多的最新科學文章,希望朋友們能夠多多支持,不明白的可以留言,美女小倩會第一時間回復。
  • 國際空間站創造出新奇物質第五態:探索量子世界
    科學家在國際空間站獨特的微重力環境下製造了一種新奇的物質狀態,並以此來探索量子世界。由於玻色-愛因斯坦凝聚體遵循著某些量子行為,因此有望為科學家提供量子力學基本原理的關鍵線索,甚至有可能為建立「萬物理論」提供幫助,從而解釋宇宙在最小到最大的尺度上是如何運行的。現在,在世界各地的數百個實驗室中,科學家已經可以常規地製造出玻色-愛因斯坦凝聚。然而,阻礙這項研究的限制之一是地球的重力。
  • 人類首次在室溫下造出「液態光」!科學家在物質第五態上再突破
    近日,科學家們首次在室溫下製造出液態光,讓光像水一樣在某個物體周圍流動、彎曲和環繞。圖 | 藝術家對液態光的想像動畫此次突破由義大利CNR納米技術研究所和加拿大蒙特婁理工學院的科研人員共同完成,相關論文發表在 6 月 5 日的《自然·物理》上。該研究的成功實施為量子流體力學的進一步發展鋪平了道路,也可能為室溫超導的實現方法以及新型電子元件提供靈感。
  • 科學家首次在國際空間站上創造出第五種物質狀態,愛因斯坦再成功
    6月11日,國際空間站的科學家創造了一個前所未有的科學大發現像暗物質一樣,玻色-愛因斯坦凝聚體在物理學界一直是謎一樣的存在,無數物理學家心嚮往之,卻屢屢碰壁。科學家聲稱玻色-愛因斯坦凝聚體掌握著像暗物質這樣神秘現象的關鍵鑰匙,這種看不見的力量被認為是宇宙快速膨脹的原因。
  • 首次在太空中觀察到量子「物質的第五態」
    通常所見的物質:氣態、液態、固態、等離子態,而物質的第五態為玻色-愛因斯坦凝聚態。當某些元素的原子冷卻到接近絕對零時,就形成了玻色-愛因斯坦凝聚物(BEC),該存在是阿爾伯特·愛因斯坦和印度數學家薩蒂揚德拉·納特·玻色預測的。
  • 科學家在自家客廳生成物質第五態
    一位物理學家坐在距離實驗室兩英裡的自家客廳裡,通過操縱實驗室的電腦,控制實驗室設備生成了物質第五態。這幅圖像顯示的是銣原子速度的分布,它證實了玻色-愛因斯坦凝聚的存在。氣態、固態、液態和等離子態是物質的基本四態,英國薩塞克斯大學(University of Sussex)量子物理研究員加奇(Amruta Gadge)連線量子系統和設備實驗室,成功造出了玻色冷凝物。薩塞克斯實驗物理教授克魯格(Peter Kruger)說:「我們認為這可能是第一次遠程造出這種物質形態。」研究組說,這對未來在遠程太空環境中操控量子技術奠定基礎。
  • 科學家首次發現物質的第五態,證明了光也可以是液態
    日常生活中,光是看得見摸不著的,但是在特定的條件下,光是可以變成液態光,屬於一種超流體。要想製造出液態光出來是很困難的,因為液態光的形態就是玻色-愛因斯坦凝聚。這種形態被稱為物質的第五態,只有在零下273攝氏度才可以實現這種物態。
  • ...太空失重 圖片來源 交會對接 太空漫步 艙外活動-中國新聞-東方網
    航天服的起源  「一切從那本科幻書開始」  科學幻想常常啟發人類的重大發明創造。1865年法國著名作家凡爾納在他的科幻小說《從地球到月球》中描述了引人入勝的宇宙航行情節,在那時,凡爾納就想到了太空旅行要穿特殊的服裝。而實際上,直到上世紀30年代進行高空飛行時,人類才真正意識到,確實需要特殊的飛行服裝。
  • 人類首次遠程製作玻色-愛因斯坦凝聚態物質
    在疫情隔離期間,Gadge博士只能在離實驗室約三公裡外的自家起居室裡工作,但她還是用電腦控制雷射和無線電波,創造出了玻色-愛因斯坦凝聚。劍橋大學量子系的研究人員認為,這是第一次有人通過遠程操作,在之前從未製造過玻色-愛因斯坦凝聚的實驗室裡製造出了這種物質狀態。這一成就或許能為使用計算機遠程操作量子技術提供啟發,比如在太空或水下等難以接近的環境中。
  • 研究人員首次成功用「第五種物質形態」製造出新型超導體
    現在,東京大學的工程師們首次成功地從一種被稱為「玻色-愛因斯坦凝聚態」(BEC)的物質狀態中製造出了超導體。玻色-愛因斯坦凝聚態有時被稱為第五種物質形態,僅次於人們熟知的固體、液體、氣體和等離子體,它是將玻色子氣體冷卻到幾乎最冷的溫度時發生的。
  • 科學家創造出第5狀態物質,無限接近絕對零度,甚至能凍結光線
    科學家創造出第5狀態物質,無限接近絕對零度,甚至能凍結光線在我們的宇宙中,物質的常見狀態有3種,第一種就是液態,就像是水,第二種就是固態,就像是巖石,第三種就是氣態。這三種狀態都可能在同一種物質上呈現,除此之外,還有第四種狀態就是火焰的離子態。
  • 媒體披露六大最酷太空實驗 失重玫瑰香氣濃(圖)
    美國太空人丹-派提蒂在太空空間站工作之餘,進行著自己的太空蔬菜實驗——種植小南瓜。派提蒂在他的太空博客上,將這株成長中的小南瓜捧成了「明星」。  在太空進行植物實驗並非新鮮事。太空人們曾經在太空試種白雲杉樹、建立蔬菜溫室,美國航天局甚至考慮,在首次飛往火星的載人飛船上配備高科技菜園,既為人們充當食材,又能提供氧氣。我們熟悉的土豆、番茄、小麥等植物,都在太空中培育出了轉基因品種。