Квантова революція: прилад NASA на орбіті створює дивну форму матерії
Астронавти на МКС увімкнули оновлений прилад Cold Atom Lab, за допомогою якого в космосі створюють п’ятий стан речовини.
Cold Atom Lab — це пристрій розміром з міні-холодильник, який після чергової модернізації було доставлено на Міжнародну космічну станцію (МКС). Вчені з NASA створили Cold Atom Lab, щоб проводити експерименти з надзвичайно холодною матерією, яка поводиться дивовижним чином. Ці експерименти допоможуть краще зрозуміти природу Всесвіту та сприятимуть створенню нових квантових технологій, пише ScienceDaily.
Використовуючи переваги мікрогравітації на МКС, Cold Atom Lab дає змогу проводити експерименти, які неможливо провести на Землі. Cold Atom Lab охолоджує атоми рубідію та калію до температури мінус 237 градусів Цельсія, що трохи вище абсолютного нуля. За такої температури атоми перестають поводитися як звичайна речовина і переходять у п’ятий стан матерії, відомий як конденсат Бозе-Ейнштейна, де хмара атомів злипається в один великий квантовий об’єкт і поводиться як хвиля.
Щоб створити цей стан речовини, смужки рубідію або калію нагрівають до температури 400 градусів Цельсія, утворюючи газ усередині вакуумної камери. Потім за допомогою лазерів з атомів вилучають енергію. У міру втрати енергії атоми сповільнюються й різко охолоджуються. Після цього магнітні поля захоплюють атоми й утримують їх усередині. Додаткові методи охолодження ще більше знижують енергію атомів, наближаючи атомну хмару до повної зупинки. У мікрогравітації хмара атомів не опускається на дно камери, тому хвилі існують довше і досягають більших розмірів, ніж це можливо на будь-якій наземній установці.
За допомогою експериментів у Cold Atom Lab вчені перевіряють принципи теорії відносності Ейнштейна, а також проводять надзвичайно точні вимірювання часу, гравітації та руху. Все це дозволяє краще зрозуміти природу Всесвіту.
Ця установка також слугує полігоном для випробувань квантових технологій, які в майбутньому можуть використовуватися для досліджень Землі, Місяця, Марса та інших планет.
У минулому столітті відбулася квантова революція, яка привела до появи лазерів, мобільних телефонів та МРТ. Вчені сподіваються, що завдяки Cold Atom Lab відбудеться наступна квантова революція, яка призведе до появи ще більш передових технологій.
Інші новини науки
- Сонце не просто стане більшим і "з’їсть" Землю: все набагато гірше. Астрономи з’ясували, що вмираюче Сонце викидатиме плазму в космос і отримуватиме зворотні удари.
- Альберт Ейнштейн понад 100 років тому ввів у свої рівняння космологічну сталу, але потім відмовився від неї. Фізики повернули її назад, і виникла проблема.