Источник: Pixabay
Летом на Международную космическую станцию (МКС) прилетит ящик — Лаборатория холодного атома, в котором будет находиться самая холодная зона во Вселенной, объявило американское космическое агентство NASA.
Внутри бокса с помощью лазеров, вакуумной камеры и электромагнитного "ножа" у молекул газа будет отбираться энергия, замедляя их движение, так что они почти не будут двигаться. Ученые хотят заморозить атомы до миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. Бокс называется Лаборатория холодного атома (CAL) и был разработан Лабораторией реактивного движения НАСА в Пасадене. В настоящее время он находится на завершающей стадии сборки в рамках подготовки к полету CRS-12 компании SpaceX в августе.
Когда атомы охлаждаются до чрезвычайно низких температур, они образуют состояние материи, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна.
Процессы, известные из квантовой физики, начинают играть в нем главную роль, оттесняя на второй план законы классической физики, известные на каждый день. Материя начинает вести себя скорее как волны, чем как частицы.
До сих пор НАСА не удалось создать конденсат Бозе-Эйнштейна в космосе. При его создании в лабораториях на Земле атомы постепенно оседают на дно контейнера, что приводит к очень короткому времени наблюдения за конденсатом — всего доли секунды. Исследователи надеются, что на борту орбитальной станции это время будет увеличено и наблюдения за конденсатом Бозе-Эйнштейна можно будет вести до 5 или 10 секунд. А если технология охлаждения материи получит дальнейшее развитие, возможно, речь пойдет о сотнях секунд.
Источник: Pixabay
Конденсат Бозе-Эйнштейна — это сверхтекучая жидкость, то есть он не имеет вязкости. Атомы перемещаются в ней без трения, как будто они представляют собой единое вещество, соединенное вместе.
Если бы у нас был избыток воды и мы помешивали ее в стакане, она бы постоянно циркулировала. Отсутствие трения замедляет ее движение и рассеивает кинетическую энергию. Если мы сможем лучше понять физику сверхтекучести, мы сможем найти более эффективные способы передачи энергии, — объясняет Анита Сенгупта из JPL, руководитель проекта Лаборатории холодного атома.
Пять исследовательских групп проведут эксперименты в космической лаборатории CAL. Их результаты могут быть важны для развития сенсорных технологий, квантовых компьютеров или атомных часов. Они также могут быть полезны для изучения темной энергии — загадочного компонента Вселенной, составляющего до 68 процентов от. его энергии (на обычную материю приходится лишь 5 процентов от., и так называемых. на темную материю приходится около 27 процентов.).
