文/姿勢分子
我們都知道,物質(zhì)一般有三種狀態(tài),分別是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。
在高溫高壓或者類似的情況下,物質(zhì)會呈現(xiàn)出第四種狀態(tài)——等離子態(tài)。比如我們常見的火、太陽,都是等離子態(tài)。
那么,你知道物質(zhì)的第五種狀態(tài)是什么嗎?
這種狀態(tài),非常神秘,被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。
和等離子態(tài)恰恰相反,玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)需要在極低溫的情況下才能出現(xiàn),甚至要低到極其接近絕對零度才可以。1995年,麻省理工學(xué)院的沃夫?qū)P特利和科羅拉多大學(xué)鮑爾德分校的卡爾·威曼首次創(chuàng)造出第五態(tài)物質(zhì),轟動了全世界。
由于玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)和玻色以及愛因斯坦的研究手稿中的預(yù)言不謀而合,因此得名。
在第五態(tài)下,微觀粒子不再單獨(dú)行動,而是共同凝聚成一個類似于巨大原子的整體結(jié)構(gòu),一起“行動”——沒辦法,實(shí)在太冷了,原子也得抱團(tuán)取暖。
2017年1月23日,瑞典上空256公里處,宇宙最寒冷的物質(zhì)現(xiàn)世——科學(xué)家將大量銣-87作成郵票大小的薄片,并用火箭送上256公里的高空,然后進(jìn)行降溫。
為了讓銣-87呈現(xiàn)第五態(tài),科學(xué)家要把它降溫到距離絕對零度僅有幾十億分之一度差距的級別。就在降溫完成的瞬間,銣-87果然凝聚成了傳說中的“超級原子”。
這個超級原子極其敏感,任何“風(fēng)吹草動”,都會對它產(chǎn)生非常大的影響。
利用玻色-愛因斯坦凝聚態(tài),科學(xué)家將可以更容易地捕捉到引力波。
玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)的物質(zhì)還有一個非常牛叉的屬性——將光凝固掉。
根據(jù)科學(xué)家描述,玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)可以讓射入的光大幅度降速,甚至可以降速到每秒只有幾米的級別。同時,射入的光無法逃離玻色-愛因斯坦凝聚態(tài),也讓它成為了科學(xué)家眼里黑洞的模型,可以用來研究黑洞。
為了更好地研究玻色-愛因斯坦凝聚態(tài),NASA在幾個月前宣布在國際空間站建立全宇宙最冷的實(shí)驗(yàn)室——BEC。
隨著科學(xué)家對玻色-愛因斯坦凝聚態(tài),我們將更加了解引力波,也會對光子有更深入的觀測和研究。未來某一天,光或許會在其他更多領(lǐng)域,成為我們的工具。
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