С помощью ракеты-носителя «Антарес» компании Orbital ATK аэрокосмическое агентство NASA отправило к Международной космической станции оборудование для проведения эксперимента по экстремальному охлаждению материи. Проект Cold Atom Laboratory («Лаборатория холодного атома», CAL) предназначен для достижения температуры, которая в 10 миллиардов раз ниже температуры вакуума. Это необходимо для получения конденсата Бозе — Эйнштейна — группы из большого числа атомов, которые проявляют квантовые свойства на макроскопическом уровне.

Эксперимент состоит из нескольких инструментов, таких как короб, лазеры, вакуумная камера и электромагнитный «нож». Все это предназначено для работы с атомами, а именно — для их охлаждения до температуры, наиболее близкой к абсолютному нулю, чем когда-либо. В случае успеха эксперимент поможет максимально замедлить их скорость на самый длительный на данный момент срок.

При абсолютном нуле, равном -273,15 градуса Цельсия (0 кельвинов), атомы вещества полностью прекращают двигаться, что, однако, недостижимо на практике из-за нулевых колебаний — квантовых флуктуаций, проявляющихся при достижении системой минимального энергетического состояния. Такой эффект наблюдается при создании конденсата Бозе — Эйнштейна, состоящего из бозонов — частиц, которые могут занимать одно и то же квантовое состояние, то есть становиться неразличимыми с точки зрения экспериментатора. Поскольку все частицы способны достигнуть минимального энергетического уровня, весь конденсат перестает взаимодействовать с атомами окружающего вещества, в результате чего, например, исчезает сила трения и возникает сверхтекучесть.

Микрогравитация на борту МКС позволит проводить наблюдения за конденсатом Бозе — Эйнштейна в течение рекордно долгого периода времени — 10 секунд.

«Исследование этих гиперхолодных атомов может перевернуть наше понимание материи и фундаментальной природы гравитации. Эксперименты, которые мы проведем с CAL, помогут нам лучше понять гравитацию и темную энергию — одни из наиболее распространенных сил во Вселенной», — прокомментировал Роберт Томпсон, ученый проекта CAL в Лаборатории реактивного движения NASA.

Квантовые эффекты, которые проявляются в конденсате Бозе — Эйнштейна, в том числе сверхтекучесть, могут применяться для эффективной передачи энергии и создания сверхпроводимых устройств, а также квантовых компьютеров и сверхточных атомных часов с лазерным охлаждением.

Cold Atom Laboratory запустили на борту частного грузового космического корабля Cygnus в понедельник, 21 мая. Помимо этого, на МКС было отправлено оборудование для секвенирования геномов микробов, обнаруженных на борту МКС, а также ручной секстант для определения положения станции по звездам.

Источник

Post Author: SitesReady

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may also like

Зачем нужен GPS трекер?

GPS трекеры – это универсальные устройства, которые позволяют определить точное

Липокарнит для похудения

Если хочется иметь стройное подтянутое тело, но нет желания ходить

Создана самовосстанавливающаяся кожа из жидкого металла

Порой научный мир заставляет задуматься вот над чем: создатели фантастических

Архивы