宇航員克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)最近熱烈歡迎國際空間站的降溫：冷原子實驗室的新硬件，這是一個實驗物理設(shè)施，它將原子冷卻到幾乎絕對為零，即華氏459度(負(fù)273度)攝氏度)。那比宇宙中任何已知的地方都要冷。

自2018年7月起，冷原子實驗室已在空間站的科學(xué)模塊中啟動并運行，并從位于加利福尼亞州帕薩迪納的NASA噴氣推進實驗室進行遠(yuǎn)程操作。地球上有五組科學(xué)家正在使用冷原子實驗室進行各種實驗，以幫助回答有關(guān)我們的世界如何以最小尺度運轉(zhuǎn)的問題。

新的硬件包括一個稱為原子干涉儀的儀器，它將使科學(xué)家能夠?qū)χ亓M行微妙的測量并探究重力的基本理論。這項技術(shù)在太空中的進一步發(fā)展可能會導(dǎo)致改進的慣性力傳感器，這些慣性力傳感器可用于設(shè)計工具，以增強航天器的導(dǎo)航能力，探測行星和其他天體的組成和拓?fù)?，并研究地球的氣候?/p>

將原子冷卻到如此低的溫度會大大降低它們的速度，從而使科學(xué)家能夠更輕松地研究它們。(室溫原子的移動速度比聲音的速度快，而超冷的原子的移動速度比庭園的蝸牛慢。)超冷原子的物理技術(shù)帶來了許多突破，例如發(fā)現(xiàn)超流體和超導(dǎo)電性以及產(chǎn)生第五態(tài)的物質(zhì)，稱為玻色-愛因斯坦冷凝物(BEC)。BEC最早是在1920年代預(yù)測的，它使科學(xué)家能夠在宏觀尺度上觀察原子的量子行為。

物理學(xué)家在與地球相連的實驗室中使用超冷原子設(shè)施已有20多年了。但是CAL是地球軌道上第一個這樣的設(shè)施，在那里微重力環(huán)境為科學(xué)家提供了更長的單個原子束觀察時間，并且可能允許比地面溫度更低的溫度。

超冷原子還為量子力學(xué)提供了一個窗口，其中粒子可以以奇怪的方式表現(xiàn)，例如自發(fā)通過物理屏障或長距離瞬時通信。量子力學(xué)的研究導(dǎo)致了激光，半導(dǎo)體和晶體管等無處不在的技術(shù)的發(fā)展。通過飛躍進入地球軌道，冷原子實驗室可能會打開太空量子技術(shù)發(fā)展的大門。