На Международной космической станции все невесомо. Атомы тоже. Это облегчает изучение странного квантового состояния вещества, известного как конденсат Бозе-Эйнштейна, полученного на космической станции.
На МКС создали новое вещество
Ученые создали странную квантовую материю на орбите с помощью Лаборатории холодного атома, доставленной на Международную космическую станцию в 2018 году.
NASA
«Изучение странного состояния вещества на орбите поможет ученым понять фундаментальную физику, а также сделает возможными новые, более чувствительные квантовые измерения. Переоценить важность эксперимента невозможно», — говорит Лиза Вернер из Немецкого института аэрокосмического центра квантовых технологий в Бремене.
Конденсат Бозе-Эйнштейна возникает, когда некоторые типы атомов охлаждаются до столь низких температур, что принимают одно объединенное состояние. «Словно они объединяются и ведут себя как один гармоничный объект», — объясняет физик Дэвид Авелин из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США, Калифорния). Чтобы создать странное состояние вещества на орбите, он и его коллеги спроектировали Лабораторию холодного атома, которую затем доставили на космическую станцию.
На орбите атомы находятся в свободном падении. Именно микрогравитация делает космическую станцию идеальной для изучения бозе-эйнштейновских конденсатов.
Чтобы получить конденсат Бозе-Эйнштейна, атомы должны быть охлаждены и захвачены магнитными полями. На Земле ловушка должна быть очень сильной, чтобы удерживать атомы от падения. В невесомости этого не требуется — облако атомов легко расширяется и охлаждается. Этот процесс позволяет конденсату достигать более низких температур, чем на Земле.
Еще одно преимущество микрогравитации состоит в том, что измерения могут проводиться в течение длительных периодов времени — 1,1 секунды. На Земле те же наблюдения возможны лишь в течении 40 миллисекунд.