NASA 國際太空站實驗室成功製成第五種物質狀態: 玻色-愛因斯坦凝聚態

美國國家航空暨太空總署（NASA）宣布，其位於國際太空站（ISS）上的「低溫原子實驗室」（Cold Atom Lab）已成功進行第四次升級，並在微重力環境下製備出「玻色-愛因斯坦凝聚態」（Bose-Einstein condensate），這被視為物質的第五種狀態。這是除了固態、液態、氣態、電漿態之外新的物質狀態。

該實驗室的目標是深入理解量子物理學的奧秘，特別是玻色-愛因斯坦凝聚態的特性。這種物質狀態是在接近絕對零度（約攝氏零下273度）的極低溫下，原子行為變得高度一致，如同單一的量子實體。此現象由愛因斯坦在1924年基於印度物理學家薩提延德拉·納特·玻色的理論所預測，直到1995年才首次被實驗證實，相關研究者也因此獲得了2001年的諾貝爾物理學獎。

低溫原子實驗室的獨特之處在於其微重力環境。在地球上，重力會干擾超冷原子的行為，限制研究的規模和時間。然而，在國際太空站的微重力條件下，科學家能夠更長時間地觀察和研究體積更大的量子波，這為探索超流體（零摩擦力的液體流動）和超導體（零電阻的電子流動）等與量子技術發展息息相關的現象提供了絕佳機會。

NASA 表示，這次升級進一步增強了實驗室的能力，使其能夠更精確地操控量子狀態，並期望能像過去的量子革命催生出雷射、手機和核磁共振造影（MRI）等技術一樣，為未來的量子科技帶來突破。科學家透過加熱金屬產生氣體，再利用雷射冷卻氣體原子，並結合磁場約束，最終將原子冷卻至接近靜止狀態，以最大化其在微重力下的觀測時間。