На МКС воссоздали пятое состояние материи после твердых тел, жидкости, газов и плазмы

На МКС воссоздали пятое состояние материи после твердых тел, жидкости, г...

Фото: NASA/JSC

В Лаборатория холодного атома удалось воссоздать конденсат Бозе–Эйнштейна

На орбите Земли было воссоздано пятое состояние материи с помощью специального устройства на борту МКС. Об этом сообщает New Science.

Лаборатория холодного атома (CAL) была запущена на МКС в 2018 году для исследования необычного вида вещества, известного как конденсат Бозе–Эйнштейна (BEC). Устройство расмером с чемодан охлаждает атомы рубидия и калия в вакуумной камере, используя лазерный свет для замедлениях их движения. Магнитные поля удерживают образовывающееся облако атомов, которое охлаждается почти до абсолютного нуля при -273 градусах, образуя при этом BEC.

Вещество было изначально теоретезированно Альбертом Эйнштейном и Шатьендранатом Бозе в начале 1920-х годов как пятое состояние материи после твердых тел, жидкости, газов и плазмы. Дело в том, что переохлажденный газ больше не ведет себя как отдельные атомы и частицы, а скорее как единое целое в одном квантовом состоянии.

"Это довольно примечательно, потому что это дает вам квантово-механический объект макроскопического размера", – говорит ученый из Ганноверского университета им. Лейбница Майке Лахманн.

С 1995 года BEC воссоздавался в различных экспериментах на Земле, но исследователям мешала гравитация, которая за доли секунды разрушала облака. Но микрогравитация на МКС сохраняет их стабильными в течение нескольких секунд, что позволяет более подробное изучение.

Эксперимент удаленно провел Роберт Томпсон со своей командой из Лаборатории реактивного движения NASA.

"Это скорее технологическое достижение. Но в будущем это обеспечит широкий спектр науки", – говорит Томпсон.

Первоначальные результаты показывают, что BEC ведет себя по-разному на орбите. Команда обнаружила, что около половины атомов образуют галообразное облако вокруг основной части BEC.

В ближайшем будущем исследователи надеются использовать эксперимент для наблюдения за столкновениями атомов на квантовом уровне. Они также хотят исследовать пульсации в пространстве-времени, называемые гравитационными волнам, отслеживая нарушения в движении атомов.

Также в будущем эксперимент может охватить такие идеи, как принцип эквивалентности Эйнштейна, который говорит, что все массы в одном гравитационном поле ускоряются одинаково. Тесты в условиях микрогравитации могут выявить, есть ли какие-либо нарушения принципа.

"Делать ставки против Эйнштейна, как правило, неразумно. Но всегда важно проверять подобные вещи", – подытожил Томпсон.

Как ранее сообщал Фокус: