31.07.2018
Редакция Naked Science
407

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, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: