Получены первые результаты ультрахолодного эксперимента на МКС — Naked Science
6 минут
Редакция

Получены первые результаты ультрахолодного эксперимента на МКС

Спустя два месяца после прибытия на Международную космическую станцию лаборатории для создания самой холодной точки во Вселенной, ученые сообщили о первых успешных экспериментах.

coldatomlab1
©Wikipedia

В конце мая на МКС была установлена лаборатория NASA Cold Atom Laboratory (CAL), которая сейчас производит облака ультрахолодных атомов, также известных как конденсаты Бозе – Эйнштейна. Эти конденсаты достигают температур чуть выше абсолютного нуля – точки, в которой атомы теоретически полностью прекращают двигаться. Это первый раз, когда конденсаты Бозе – Эйнштейна производят на орбите.

 

CAL представляет собой многопользовательское помещение, предназначенное для изучения фундаментальных законов природы посредством ультрахолодных квантовых газов в условиях микрогравитации. Холодные атомы – это долговечные, точно контролируемые квантовые частицы, предоставляющие идеальную платформу для изучения квантового феномена и потенциального применения квантовых технологий. Лаборатория NASA – первая в своем роде в космосе. Она предназначена для улучшения точности измерений гравитации, исследования давних проблем с квантовой гравитацией (изучение Вселенной в самых малых масштабах) и исследования волнообразной природы материи.

 

«Работа эксперимента с конденсатами Бозе – Эйнштейна на космической станции – это сбывшаяся мечта, – говорит ученый CAL и физик Лаборатории реактивного движения NASA Роберт Томпсон. – Это был долгий и сложный путь, но он стоил всех испытаний потому, что теперь мы сможем сделать столько всего с этой лабораторией».

 

На графике показано изменение плотности атомного облака в процессе охлаждения до все более низких температур (слева направо) и приближения к абсолютному нулю. Появление острого пика на последнем изображении подтверждает формирование конденсата Бозе – Эйнштейна / CAL/NASA

 

На прошлой неделе ученые CAL подтвердили, что им удалось произвести конденсаты Бозе – Эйнштейна из атомов рубидия на температурах, достигающих 100 нанокельвинов (одна десятимиллионная кельвина выше абсолютного нуля, абсолютный ноль – ноль кельвинов – равняется минус 459 градусам по Фаренгейту или минус 273 градусам по Цельсию). Это даже холоднее средней температуры в космосе, которая составляет примерно 3 кельвина. Но ученые CAL нацелились на гораздо более низкие значения и намереваются достичь температур ниже, чем любой из экспериментов с конденсатами Бозе – Эйнштейна, проведенных на Земле.

 

На таких ультрахолодных температурах атомы в бозе-конденсате начинают вести себя отлично от всего, что есть на Земле. Более того, конденсаты Бозе – Эйнштейна считаются пятым состоянием материи, отличным от газов, жидкостей, твердых веществ и плазмы. В бозе-конденсате атомы ведут себя скорее как волны, нежели как частицы. Волновая природа атомов обычно наблюдается только в микроскопических масштабах, но конденсаты Бозе – Эйнштейна делают этот феномен макроскопическим, а значит – более доступным для изучения. Все ультрахолодные атомы достигают самого низкого энергетического состояния, принимают одну и ту же волновую функцию и становятся неотличимыми друг от друга. Вместе они образуют атомное облако, становясь одним «сверхатомом», нежели отдельными атомами.

 

Помимо атомов рубидия для создания бозе-конденсатов, команда CAL работает над созданием таковых из двух разных изотопов атомов калия. На данный момент, лаборатория находится на этапе ввода в эксплуатацию, во время которого операционная группа проводит длительную серию тестов для полного понимания работы CAL в условиях микрогравитации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:05
4 минуты
Илья Ведмеденко

Компания Dynetics провела успешные тесты перспективной воздушной системы X-61A Gremlins, предполагающей запуск БПЛА с борта самолета-носителя. Во время испытания беспилотник находился в непосредственной близости от C-130.

Вчера, 19:05
4 минуты
Мария Азарова

Пациент — уроженец Исландии Феликс Гретарссон, лишившийся верхних конечностей более 23 лет назад из-за несчастного случая на работе — уже идет на поправку.

Вчера, 19:40
28 минут
Александр Речкин

Впервые я увидел «Стрелу», как и миллионы землян, двадцать второго марта, когда она пронзила голубую дымку утреннего неба. Чудовищный, по земным меркам, космический корабль завис на орбите нашей планеты. Говорят, он просто возник в мгновение ока. Его появление не сопровождали ни вспышки света, ни грохот, ни клубы ракетного огня.

Вчера, 19:05
4 минуты
Мария Азарова

Пациент — уроженец Исландии Феликс Гретарссон, лишившийся верхних конечностей более 23 лет назад из-за несчастного случая на работе — уже идет на поправку.

22 января
4 минуты
Ольга Иванова

Особенно это касается витаминов D и A, а также холестерина и незаменимых аминокислот. Все эти показатели у детей, которых кормили в соответствии с веганским меню, оказались значительно ниже, чем у малышей, придерживавшихся обычной диеты.

22 января
52 минуты
Александр Березин

Решение Совета по космосу РАН повременить с созданием сверхтяжелой ракеты для полетов на Луну звучит странно. Куда откладывать лунную ракету, когда в США средство полета туда отправится в космос уже в 2022 году? Если присмотреться к ситуации внимательно, все еще хуже. Starship — не просто ракета для полетов к Луне и Марсу, а технологическое решение, которое навсегда перевернет военно-политический баланс на Земле. Попробуем разобраться, откуда у «Роскосмоса» такое нежелание посылать людей в дальний космос и как прорывной проект Илона Маска может оказаться дорогой к настоящей Звезде Смерти.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: