Команда «холодной» атомной лаборатории НАСА объявила на этой неделе, что добилась результатов в производстве конденсата Бозе-Эйнштейна. Это ключевой прорыв для лаборатории, которая будет помещена на космической станции в конце 2016 года, говорится в журнале Nature.
Конденсат Бозе-Эйнштейна — набор атомов разреженного газа, которые были помещены в предельно низкую температуру. Они принимают одно и то же квантовое состояние, в котором все атомы имеют одинаковые энергетические уровни. При критической температуре атомы начинают сливаться, пересекаться и двигаться в «ритме». Образовавшийся конденсат — это новое состояние вещества, которое ведет себя как гигантская, по атомным стандартам, волна.
Атомная лаборатория НАСА будет исследовать конденсат в совершенно новом режиме — в условиях микрогравитации на космической станции. Это позволит провести беспрецедентное исследование при температурах ниже, чем любая из существующих на Земле, например, в условиях микрогравитации достижимы температуры в 293 трлн раз меньше, чем комнатная температура. Таким образом можно будет наблюдать новые квантовые явления и проверить некоторые фундаментальные законы физики. Также можно будет продвинуть знания в разработке квантово-чувствительных детекторов, которые могут быть использованы для мониторинга тяжести Земли и других планетных тел, или для создания навигационных устройств.
Ученые использовали лазеры, чтобы охладить атомы рубидия до температуры почти в миллион раз ниже, чем в глубинах космоса. Атомы затем попадали в магнитную ловушку, и радиоволны понижали температуру атомов еще в 100 раз, при этом радиочастотное излучение позволяло атомам сохранять свою температуру достаточно продолжительное время — по меркам экспериментов подобного рода. Процесс этот происходил в считанные секунды.
«Это было огромным достижением для команды. Оно подтверждает верность выбора прибора и системы и дает нам возможность закончить все необходимые проверки прежде чем мы перейдем к космической станции», — сказал менеджер проекта атомной лаборатории Анита Сенгупта (Anita Sengupta).
Фото превью: NASA
