НАСА создает холодную точку, в 10 миллиардов раз превышающую вакуум в космосе

Ученые создадут температуры в 10 миллиардов раз холоднее вакуума, чтобы сосредоточиться на странном квантовом поведении атомов, когда вчера они запустят Лабораторию холодных атомов (CAL) на Международную космическую станцию ​​(МКС), сообщаетФокс Ньюс. CAL — это физический исследовательский центр размером с холодильник, разработанный и построенный Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) в Калифорнии, США.

CAL будет использовать лазеры и магниты на МКС для охлаждения атомных облаков до сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю (около -273,15 градуса Цельсия). Вчерашний грузовой корабль, доставленный на МКС, доставил несколько экспериментальных приборов, включая CAL. По данным НАСА, исследователи могут проводить эксперименты с CAL дистанционно, без помощи астронавтов, в течение 6,5 часов в день.

Эти ультрахолодные атомные облака, известные как конденсаты Бозе-Эйнштейна (КБЭ), содержат атомы настолько холодные, что движутся невероятно медленно. Под действием гравитации Земли атомы в КБЭ движутся настолько быстро, что физики не могут наблюдать их дольше доли секунды, что практически не даёт возможности изучить их квантовые свойства.

Но в условиях микрогравитации МКС всё иначе. В условиях отсутствия земного тяготения скорость атомов можно замедлить с помощью лазеров и магнитных сил в камере, напоминающей ледяной ящик. Лазеры замедляют атомы, охлаждая их «до температуры чуть выше абсолютного нуля», говорит Роберт Шотвелл, руководитель проекта CAL и инженер JPL.

Используя CAL для изучения квантовой активности, физики могут лучше понять поведение атомов при экстремальных температурах, что является центральной темой физики уже более 100 лет. После охлаждения атомов CAL автоматически заманивает их в слабые магнитные ловушки для изучения. Пока атомы иммобилизованы, учёные могут наблюдать их в диапазоне квантовых состояний и взаимодействий. При таких экстремальных температурах исследователи могут изучать КБЭ до 10 секунд.

«Изучение ультрахолодных атомов может изменить наше понимание материи и фундаментальной природы гравитации», — сказал Роберт Томпсон, научный сотрудник проекта в Лаборатории реактивного движения. «Эксперименты, которые мы проведём с помощью CAL, дадут нам представление о гравитации и тёмной энергии, двух самых распространённых силах во Вселенной».