宇宙最低温地方在哪里？

2018年5月21日，天鹅座货船由轨道ATK公司从美国弗吉尼亚州的沃洛普基地开发的“心大星”火箭发射升空。

“心大星”火箭升起

在这次送往空间站的所有实验设备中，最有趣的是“冷原子实验室”(CAL)，它大约有冰箱那么大，可以产生宇宙中最低的温度。

工作人员正在向天鹅座货船运送补给品。

天鹅座货船的内部景观

在过去的两天里，国际空间站的宇航员们刚刚获得了一批新的先进实验设备，涵盖了紧急导航、DNA测序和超冷原子研究等领域。美国私人太空承包商轨道ATK的天鹅座宇宙飞船已经将这些材料交付给宇航员。

根据与美国国家航空航天局签署的商业服务合同，2018年5月21日，天鹅座货船由轨道ATK公司开发的“安塔雷斯”火箭从美国弗吉尼亚州的沃洛普基地发射。在这次飞行中，天鹅座宇宙飞船向国际空间站运送了大约7400磅(3.35吨)的研究设备和其他材料，国际空间站将支持空间站上的10多个项目。总的来说，目前国际空间站上有250多个研究项目正在进行中。

美国宇航员斯科特·激灵和里基·阿诺德控制着国际空间站的机械臂，捕捉天鹅座宇宙飞船并完成对接，然后将捕获物转移到空间站。

宇宙中最冷的地方

美国宇航局早在去年就宣布，他们将建造一个“宇宙中最冷的地方”，来研究原子在接近绝对零度的环境中的奇怪行为。

在这次送往空间站的所有实验设备中，最引人注目的是一种叫做“冷原子实验室”(CAL)的设备，它大约有冰箱那么大，由美国国家航空航天局的“喷气推进实验室”(JPL)开发，能够产生比太空温度低100亿倍的极低温环境。原理是在真空室中使用激光和电磁系统来降低气体中粒子的运动速度，直到它们几乎静止。

科学家对极低温度下的原子行为非常感兴趣，因为它们在极低温度下的行为会非常奇怪。在太空失重状态下，进行这项研究将会更有利。

根据设计，地球上的科学家将能够使用这种设备进行远程操作实验，这可以在没有空间站宇航员协助的情况下每天进行大约6.5小时。

这个装置可以将内部原子云冷却到非常接近绝对零度的温度水平。每个对物理学略知一二的人都知道，绝对零度是温度的最低限度，其值约为零下273.15摄氏度。在极低的温度下，原子移动非常缓慢，这叫做玻色-爱因斯坦凝聚。

在地球的重力条件下，这些粒子的速度不能慢到足以进行连续观测的程度。因此，很难对其量子行为进行更深入的研究。

然而，在国际空间站的微重力环境下，情况有所不同。没有地球的重力场环境，原子在实验室条件下的运动速度将大大减慢。通过激光和磁场的综合利用，原子的运动可以大大减慢，相应的温度可以降低到绝对零度以上100亿分之一的水平。

通过CAL在国际空间站上的实验，科学家们将更好地理解原子在这种极端环境中的行为特征，这是科学家们100多年来孜孜不倦研究的物理学领域中的一个重要课题。