文/姿勢分子
我們都知道,物質一般有三種狀态,分别是固态、液态、氣态。
在高溫高壓或者類似的情況下,物質會呈現出第四種狀态——等離子态。比如我們常見的火、太陽,都是等離子态。
那麼,你知道物質的第五種狀态是什麼嗎?
這種狀态,非常神秘,被稱為玻色-愛因斯坦凝聚态。
和等離子态恰恰相反,玻色-愛因斯坦凝聚态需要在極低溫的情況下才能出現,甚至要低到極其接近絕對零度才可以。1995年,麻省理工學院的沃夫岡·凱特利和科羅拉多大學鮑爾德分校的卡爾·威曼首次創造出第五态物質,轟動了全世界。
由于玻色-愛因斯坦凝聚态和玻色以及愛因斯坦的研究手稿中的預言不謀而合,因此得名。
在第五态下,微觀粒子不再單獨行動,而是共同凝聚成一個類似于巨大原子的整體結構,一起“行動”——沒辦法,實在太冷了,原子也得抱團取暖。
2017年1月23日,瑞典上空256公裡處,宇宙最寒冷的物質現世——科學家将大量铷-87作成郵票大小的薄片,并用火箭送上256公裡的高空,然後進行降溫。
為了讓铷-87呈現第五态,科學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别。就在降溫完成的瞬間,铷-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“風吹草動”,都會對它産生非常大的影響。
利用玻色-愛因斯坦凝聚态,科學家将可以更容易地捕捉到引力波。
玻色-愛因斯坦凝聚态的物質還有一個非常牛叉的屬性——将光凝固掉。
根據科學家描述,玻色-愛因斯坦凝聚态可以讓射入的光大幅度降速,甚至可以降速到每秒隻有幾米的級别。同時,射入的光無法逃離玻色-愛因斯坦凝聚态,也讓它成為了科學家眼裡黑洞的模型,可以用來研究黑洞。
為了更好地研究玻色-愛因斯坦凝聚态,NASA在幾個月前宣布在國際空間站建立全宇宙最冷的實驗室——BEC。
随着科學家對玻色-愛因斯坦凝聚态,我們将更加了解引力波,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域,成為我們的工具。
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