作者:帕特里克·加利 美国国家航空航天局的一组科学家公布了在国际空间站上进行的玻色-爱因斯坦凝聚实验的第一批结果，在那里粒子可以不受重力的限制而被操纵 周四的研究显示，科学家首次观察到了太空中物质的第五种状态，这提供了前所未有的洞察力，有助于解决量子宇宙中一些最棘手的难题
大约一个世纪前，阿尔伯特·爱因斯坦和印度数学家萨特延德拉·纳特·玻色预言了玻色-爱因斯坦凝聚体的存在。当某些元素的原子冷却到接近绝对零度(0开尔文，负273)时，形成了玻色-爱因斯坦凝聚体
15摄氏度)
在这一点上，原子成为一个具有量子特性的单一实体，其中每个粒子也起到物质波的作用
bec跨越了宏观世界和微观平面之间的界限，宏观世界由重力等力控制，微观平面由量子力学控制
科学家认为bec包含了神秘现象的重要线索，如暗能量——被认为是宇宙加速膨胀背后的未知能量
但是bec非常脆弱
与外部世界最轻微的相互作用就足以让它们超过凝结阈值
这使得科学家们几乎不可能在地球上研究它们，因为地球上的重力会干扰磁场，而磁场是保持它们在适当位置进行观察所必需的
周四，美国国家航空航天局的一组科学家公布了在国际空间站上进行的BEC实验的第一批结果。在国际空间站上，粒子可以不受地球约束地被操纵
帕萨迪纳加州理工学院的罗伯特·汤普森告诉法新社，“微重力使我们能够用更弱的力来限制原子，因为我们不必支撑它们抵抗重力。”
发表在《自然》杂志上的这项研究记录了地球上产生的bec和国际空间站上产生的bec在性质上的一些惊人差异
首先，地面实验室的bec通常会持续几毫秒才会消散
在国际空间站上，BECs持续了一秒多，为团队提供了一个前所未有的机会来研究他们的财产
微重力还允许原子被较弱的磁场操纵，加速它们的冷却并允许更清晰的成像
非凡的突破 创造物质的第五种状态，尤其是在空间站的物理范围内，不是一件容易的事
首先，玻色子——质子和电子数量相等的粒子——用激光将它们夹在适当的位置，冷却到接近绝对零度
原子移动得越慢，它们就变得越冷
当它们失去热量时，会引入一个磁场来阻止它们运动，每个粒子的波都会膨胀
将许多玻色子塞进一个微观“陷阱”，导致它们的波重叠成一个单一的物质波——这种特性被称为量子简并性
磁阱释放的第二个目的是让科学家研究冷凝物，然而，原子开始相互排斥，导致云散开，BEC变得太稀而无法探测
汤普森和他的团队意识到，国际空间站上的微重力使他们能够用铷——一种类似钾的软金属——在一个比地球浅得多的陷阱上产生bec
这解释了冷凝物在扩散前被研究的时间大大增加的原因
汤普森说:“最重要的是，我们可以观察到原子在完全不受外力约束(因此不受干扰)的情况下漂浮。”
以前的研究试图模拟失重对BECs的影响，在自由落体中使用飞机，火箭，甚至从不同高度坠落的仪器
研究小组组长大卫·阿夫林告诉法新社，在微重力条件下研究BECs开辟了许多研究机会
他说:“应用范围从广义相对论的测试和对暗能量和引力波的搜索，到航天器导航和在月球和其他行星体上探测地下矿物。”
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