З допомогою ракети-носія «Антарес» компанії Orbital ATK аерокосмічне агентство NASA відправило до Міжнародної космічної станції обладнання для проведення експерименту з екстремального охолодження матерії. Проект Cold Atom Laboratory («Лабораторія холодного атома», CAL) призначений для досягнення температури, яка в 10 мільярдів разів нижче температури вакууму. Це необхідно для отримання конденсату Бозе — Ейнштейна — групи з великого числа атомів, які проявляють квантові властивості на макроскопічному рівні.

Експеримент складається з декількох інструментів, таких як короб, лазери, вакуумна камера і електромагнітний «ніж». Все це призначено для роботи з атомами, а саме — для їх охолодження до температури, найбільш близької до абсолютного нуля, ніж коли-небудь. У разі успіху експеримент допоможе максимально уповільнити швидкість на найтриваліший на даний момент термін.

При абсолютному нулі дорівнює -273,15 градусів Цельсія (0 кельвінів), атоми речовини повністю припиняють рухатися, що, однак, недосяжно на практиці через нульові коливання — квантові флуктуації, що виявляються при досягненні системою мінімального енергетичного стану. Такий ефект спостерігається при створенні конденсату Бозе — Ейнштейна, що складається з бозонів — частинок, які можуть займати один і той же квантовий стан, тобто ставати невидимими з точки зору експериментатора. Оскільки всі частинки здатні досягти мінімального енергетичного рівня, весь конденсат перестає взаємодіяти з атомами навколишнього речовини, в результаті чого, наприклад, зникає сила тертя і виникає надплинність.

Мікрогравітація на борту МКС дозволить проводити спостереження за конденсатом Бозе — Ейнштейна протягом рекордно довгого періоду часу — 10 секунд.

«Дослідження цих гіперхолодних атомів може перевернути наше розуміння матерії і фундаментальної природи гравітації. Експерименти, які ми проведемо з CAL, допоможуть нам краще зрозуміти гравітацію і темну енергію — одні з найбільш поширених сил у Всесвіті», — прокоментував Роберт Томпсон, вчений проекту CAL в Лабораторії реактивного руху NASA.

Квантові ефекти, які проявляються в конденсаті Бозе — Ейнштейна, в тому числі надплинність, можуть застосовуватися для ефективної передачі енергії і створення надпровідних пристроїв, а також квантових комп’ютерів та надточних атомних годинників з лазерним охолодженням.

Cold Atom Laboratory запустили на борту приватного вантажного космічного корабля Cygnus в понеділок, 21 травня. Крім цього, на МКС було відправлене обладнання для секвенування геномів мікробів, знайдених на борту МКС, а також ручний секстант для визначення положення станції по зірках.

 

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Підписуйтесь на наш канал у Telegram

Додайте відповідь

Please enter your comment!
Please enter your name here