科技日報北京4月15日電（記者劉霞）據(jù)最新一期《自然·通訊》雜志報道，德國科學(xué)家近日在一枚探測火箭上首次成功實現(xiàn)了太空原子干涉測量。鑒于原子干涉儀可以利用原子的波動特性開展極精確測量，如測量地球的引力場或探測引力波等，新研究有望更精確探測引力波。
該研究由德國萊布尼茨大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)，參與者包括多美因茨大學(xué)等多所德國大學(xué)以及德國航空航天中心的科學(xué)家。他們于2017年1月啟動了MAIUS-1任務(wù)——這是首個在太空中生成玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)的火箭任務(wù)。
美因茨大學(xué)物理研究所的帕特里克·溫德帕斯格教授解釋說，原子（銣原子）被冷卻到接近絕對零度（零下273攝氏度）時，會出現(xiàn)玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)，“這個超冷系統(tǒng)在原子干涉測量領(lǐng)域極具潛力，溫度成為關(guān)鍵決定因素之一，因為在較低溫度下，我們可以開展更準確、更長時間的測量”。
在最新實驗中，研究人員利用激光照射銣原子氣體并將其分離，然后讓其發(fā)生疊加。根據(jù)從不同角度作用域原子上的力的不同，可以生成幾種干涉圖樣，利用這些圖像，他們可以測量影響超冷原子的力（如引力）等，并開展進一步的實驗，以測量地球的引力場、探測引力波，以及測試愛因斯坦的等效原理等。
溫德帕斯格表示：“最新研究證明，超冷原子干涉實驗不僅可以在地球上進行，也可以在太空實現(xiàn)。”
研究團隊希望，在不久的將來，進一步研究高精度原子干涉法的可行性，以測試愛因斯坦的等效原理。他們計劃于2022年和2023年發(fā)射另外兩枚火箭MAIUS-2號和MAIUS-3號，并使用鉀原子產(chǎn)生干涉圖案。通過比較銣原子和鉀原子的自由落體加速度，他們將能以前所未有的精度檢測等效原理。
研究人員稱：“我們希望未來在國際空間站上開展此類實驗，在處于規(guī)劃階段的玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)和冷原子實驗室內(nèi)部進行，以得到更精確結(jié)果。”
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