NASA, ISS gəmisində kainatın ən soyuq nöqtəsini yaradacaq

Hamı bilir ki, yer soyuqdur. Ulduzlar və qalaktikalar arasındakı geniş uçurumda qazlı maddənin temperaturu müntəzəm olaraq 3 dərəcə K və ya 454 dərəcə Fahrenheitin altına düşür.


Daha da soyumaq üzrədir.

NASA tədqiqatçıları məlum kainatın ən soyuq nöqtəsini yaratmağı planlaşdırırlariçəriBeynəlxalq Kosmos Stansiyası (ISS).


JPL -dən Rob Thompson, 'Maddəni təbii olduğundan daha soyuq bir temperaturda öyrənəcəyik' deyir. 2016-cı ildə ISS-ə buraxılması planlaşdırılan atom 'soyuducusu' olan NASA-nın Soyuq Atom Laboratoriyası üzrə Layihə Alimidir. 'Effektiv temperaturu 100 pico-Kelvinə endirməyi hədəfləyirik.'

100 pico-Kelvin, atomların bütün termal aktivliyinin nəzəri olaraq dayandığı mütləq sıfırın bir dərəcəsinin yalnız on milyardda biridir. Belə aşağı temperaturlarda adi bərk, maye və qaz anlayışları artıq aktual deyil. Sıfır enerji həddinin üstündə qarşılıqlı təsir göstərən atomlar, əslində… kvant olan yeni maddələr yaradır.

Kuantum mexanikası, atom miqyasında qəribə işıq və maddənin qaydalarını izah edən fizikanın bir qoludur. Bu aləmdə maddə bir anda iki yerdə ola bilər; cisimlər həm hissəciklər, həm də dalğalar kimi davranırlar; və heç bir şey dəqiq deyil: kvant dünyası ehtimal üzərində işləyir.




Soyuq Atom Laboratoriyasından istifadə edən tədqiqatçıların bu qəribə bir aləmə girməsi.
'Başlayacağıq,' Tompson deyir, 'Bose-Einstein kondensatlarını öyrənməklə başlayacağıq.'

1995 -ci ildə tədqiqatçılar bir neçə milyon rubidiyum atomu götürüb mütləq sıfıra yaxın soyudsanız, maddənin tək bir dalğasına birləşəcəyini kəşf etdilər. Hiylə natrium ilə də işləyirdi. 2001 -ci ildə Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutundan Eric Cornell və Kolorado Universitetindən Carl Wieman, Albert Einstein və Satyendra Bose'un 20 -ci əsrin əvvəllərində proqnozlaşdırdıqları bu kondensatları müstəqil olaraq kəşf etdikləri üçün Nobel mükafatını MIT -dən Wolfgang Ketterle ilə bölüşdülər. .

İki BEC yaradıb onları bir araya gətirsəniz, adi bir qaz kimi qarışdırmazlar. Bunun əvəzinə dalğalar kimi 'müdaxilə' edə bilərlər: maddənin nazik, paralel təbəqələri boş yerin nazik təbəqələri ilə ayrılır. Bir BEC -dəki bir atom özünü başqa bir BEC -də bir atoma əlavə edə bilər və heç bir atom yarada bilməz.

'Soyuq Atom Laboratoriyası bu obyektləri bəlkə də ən aşağı temperaturda öyrənməyimizə imkan verəcək' dedi Tompson.
Laboratoriya həm də tədqiqatçıların super sərin atom qazlarını qarışdırıb nə baş verdiyini görə biləcəyi bir yerdir. Tompson izah edir: 'Fərqli növ atomların qarışıqları, demək olar ki, heç bir narahatlıq olmadan birlikdə üzə bilər'. Bu, maraqlı və yeni kvant hadisələrinin kəşfinə səbəb ola bilər. ”


Kosmik stansiya bu araşdırma üçün ən yaxşı yerdir. Mikro cazibə, tədqiqatçılara materialları yerdə mümkün olduğundan daha soyuq bir temperaturda soyutmağa imkan verir.

Thompson bunun səbəbini belə izah edir:

'Termodinamikanın əsas prinsipidir ki, qaz genişləndikdə soyuyur. Əksəriyyətimizin bu mövzuda təcrübəsi var. Bir qutu aerozol püskürtsəniz, qutu soyuyar. '

Kvant qazları da eyni şəkildə soyudulur. Bir aerosolun yerinə 'maqnit tələsi' var.
'ISS -də bu tələlər çox zəif ola bilər, çünki cazibə qüvvəsinə qarşı atomları dəstəkləmək məcburiyyətində deyillər. Zəif tələlər qazların yerə mümkün olduğundan daha aşağı temperaturlara doğru genişlənməsinə və soyumasına imkan verir. '


Bu fundamental araşdırmanın hara aparacağını heç kim bilmir. Hətta Thompson tərəfindən sadalanan 'praktik' tətbiqlər - kvant sensorlar, maddə dalğası interferometrləri və atom lazerləri, bir neçəsinin adını çəkmək - elmi fantastika kimi səslənir. 'Biz naməlum yerə giririk' deyir.

Tompson kimi tədqiqatçılar, Soyuq Atom Laboratoriyasını kvant dünyasına açılan bir qapı kimi düşünürlər. Qapı hər iki tərəfə yellənə bilərmi? İstilik kifayət qədər aşağı düşərsə, 'insan saçı qədər geniş olan atom dalğası paketlərini yığa biləcəyik - yəni insan gözünün görə biləcəyi qədər böyük.' Kvant fizikasının bir varlığı makroskopik dünyaya girmiş olacaq.

Və sonra əsl həyəcan başlayır.

NASA vasitəsilə