科学家采用新方法可观测宇宙中最冷物体 _神秘

据科技日报：物理学家组织网11月28日(北京时间)报道，玻色—爱因斯坦冷凝物(BEC)是宇宙中最冷的物体。它们也非常脆弱，即使一个光子都可以加热并破坏它们，迄今为止，科学家们一直认为无法同时测量并控制这种不可思议的物质形态。最近，英国和澳大利亚科学家组成的科研团队提出了一种新方法，不仅能最好地测量BEC的状态，还能消除因观察而产生的某些加热。相关论文发表在11月28日的《新物理学报》上。
BEC是一簇被冷却到绝对零度之上100纳开尔文的原子，在这一温度下，每个原子都失去了自己的个性，所有原子表现得就像一个粒子一样，也可以说是超原子。因为BEC非常冷，几乎没有“噪音”伴随，因此，对于研究与原子有关的物理学现象(例如探测原子结构)来说，它们几乎是完美的选择。
测量BEC最好的方式是用非共振光，这种光会被原子反射而不是像共振光那样被吸收后再发出。非共振光的波长与那些会被原子吸收再释放的光的波长迥然不同，因此它对BEC造成的破坏会少很多，使BEC更容易测量。然而，非共振光能导致某些自发辐射，这种辐射会产生加热并破坏BEC 。
“这就像你试图检查冰箱是否工作，打开冰箱门却不想让冷空气出来一样。一点点热都会破坏BEC，迄今最先进的成像设备即使只给BEC照一次像也会破坏它，实验学家已经证明， BEC能在不受破坏的情况下成像的次数屈指可数。”该研究的主要作者、英国诺丁汉大学的迈克尔·哈希说：“但是，我们的研究将使得它们能多次成像，而且持续时间更长。”
他们研制出了一种过滤器和反馈系统来控制这种加热效应，形成了对BEC的纯冷却。过滤器能抵消测量它们的光流所造成的破坏，不仅能剔除测量中的“噪音”，最好地测量BEC的状态，还能在测量中消除由于观察而产生的某些加热。
【科学家采用新方法可观测宇宙中最冷物体】哈希说：“研究的重要意义在于我们打开了一扇窗，让科学家们能管窥世界上最冷的物体，观察以前看不到的与BEC有关的现象，并早日实现其潜在应用。”未来在基础科学领域的运用包括，精确测量重力的原子激光器，研究黑洞释发出霍金辐射的模型等，被军方用来探测潜艇、井下储仓和其他危险，并且也能识别隐形技术。