美国宇航局即将创造已知宇宙中最冷的地方

在地球之外，目前温度最低的记录保持者是回旋镖星云，这是一团快速移动的寒冷尘埃和气体云，温度保持在 1 开尔文，即 -458°F。在地面上，物理学家们设法超越了这一记录。2003 年，气体温度降至仅 500 皮开尔文，即 -459.6699999991°F。

即将进行的一项实验是冷原子实验室 (CAL)，它于 5 月 21 日星期一搭乘天鹅座飞船发射到国际空间站 (ISS)，计划将气体冷却到更低的温度，并将这些低温维持比地球上所能达到的更长的时间。研究人员希望，一旦它安全地安装在空间站上，它将把气体云冷却到惊人的 0.0000000001 开尔文 (100 皮开尔文)。这大约是 -459.6699999982 华氏度。此前只有 2000 年铑原子核达到过这一温度。

仅供比较，太空的背景温度是 -455 华氏度，这意味着这个盒子里面的温度将比深空的真空低得多。

不过，冷原子实验室并非为了记录而研究。它正在研究玻色-爱因斯坦凝聚态，即冷却到接近绝对零度（-459.67°F）的原子云。20 世纪初，萨蒂延德拉·纳特·玻色和阿尔伯特·爱因斯坦的研究表明了玻色-爱因斯坦凝聚态的存在，但这种物质状态直到 1995 年才被证实存在，这一发现于 2001 年获得了诺贝尔奖。

研究人员将在 CAL 中通过减慢原子速度直至它们几乎静止来创建玻色-爱因斯坦凝聚态，此时原子开始像波而不是粒子一样运动——这种行为更像量子物理而不是传统物理。这种行为正是玻色-爱因斯坦凝聚态受到研究量子力学的研究人员如此关注的原因。然而在地球上，研究人员只能让玻色-爱因斯坦凝聚态持续几分之一秒，然后气体就会被重力拉下并破坏。然而在国际空间站的微重力环境下，他们希望能有长达 10 秒的悠闲观察时间。

该实验将由地球上的物理学家远程操作，而不是空间站上的宇航员，研究人员每天将有大约 6.5 小时的时间进行实验。到目前为止，已有七项提案获得 NASA 的资助，利用冷原子实验室进行基础物理研究。该实验室将在空间站运行至少三年，之后其使用寿命可能会延长，具体取决于一切进展如何。

这是基础物理工作，因此 CAL 的发现的实际应用还很遥远，并且仍是未知数。

该实验最初定于 2016 年发射，随后定于 2017 年 8 月发射，最终于周一黎明前发射后进入轨道。天鹅座太空舱计划于 5 月 24 日抵达空间站。除了 CAL 之外，太空舱上还有许多其他科学实验，包括 DNA 和 RNA 测序仪、用于生产异丁烷（一种制造化合物）的大肠杆菌和其他几种实验。太空舱上还将有一台六分仪，这是一种曾经用于帮助海洋航行者找到方向的装置。国际空间站上的宇航员将测试六分仪帮助他们在太空中导航的能力，这项技能可能会在未来载人前往地球-月球系统以外的太阳系目的地执行任务时挽救生命。

• 更正：本文已更新，以反映地球上最低温度的当前记录以及 CAL 实验的目标。我们对错误深表歉意。