Какво се случва, когато атомите станат наистина, наистина студени? Учените знаят, че те се забавят, когато се приближават до абсолютна нула, но досадното гравитационно дърпане на Земята затруднява наблюдението на това, което се случва, след като се ударят в крайни минимуми. Но елате август, това ще се промени, когато НАСА създаде най-студеното място в известната вселена.
Този мразовит климат ще бъде разположен в малка лаборатория с приблизително половината от размера на хладилник. Тя се нарича Cold Atom Laboratory и ще бъде изпратена до Международната космическа станция чрез ракета SpaceX, съобщава SNAPPA Science. Вътре атомите ще бъдат охладени до милиардна степен над абсолютна нула (459.67 ° F), казва НАСА - 100 милиона пъти по-студено от най-дълбоките части на космоса.
Ако само споменаването на тези температури ви настройва треперене, не се притеснявайте. Експериментите обещават да имат някои доста интригуващи резултати. Лабораторията ще охлажда атомите с надеждата, че те ще се превърнат в кондензати на Бозе-Айнщайн, забавна форма на материята, която учените откриха едва наскоро.
За да разберем това странно явление, помага да се помни, че когато учените говорят за температури, те наистина се отнасят до това колко бързо се движат атомите. По-възбудените атоми отиват по-бързо и имат по-високи температури и обратно. Най-студените и бавни атоми, които някога биха могли да получат, са известни като „абсолютна нула“, което би довело до хипотетично безкрайно количество работа и следователно физически невъзможно да се достигне. Но учените могат да стигнат само до косъм над това странно състояние.
Тогава нещата стават странни. Свръх студените атоми хвърлят нормалните си физически свойства и започват да се държат повече като вълни, отколкото частици. През 2001 г. група физици печели Нобеловата награда за окончателното постигане на това състояние, което е известно като кондензат Бозе-Айнщайн.
Лауреатът Ерик Аллин Корнел казва на Рейчъл Кауфман на Sigma Pi Sigma, че „докато нещата стават по-студени, квантовата механична природа на [атомите] има тенденция да бъде по-изразена. Те стават все по-тежки и по-тежки и по-малко приличат на частици. Вълните на един атом се припокриват с друг атом и образуват гигантска свръх вълна, подобна на гигантски, Reagan-esque pompadour. ”НАСА го описва като редици от атоми, които„ се движат съвместно един с друг, сякаш возиха движеща се тъкан “.
Ако това ви звучи трудно, не се притеснявайте: физиците трудно го виждат, когато е точно пред лицата им. Гравитационното дърпане на Земята е виновно. Гравитацията кара атомите да искат да паднат към Земята, така че състоянието може да бъде постигнато само за част от секундата. Но в космоса се надява, че липсата на гравитация ще позволи на кондензатите на Бозе-Айнщайн да вършат работата си за малко по-дълго, карайки ги да се мотаят наоколо до няколко секунди.
Със способността да виждат кондензата за по-дълъг период от време, изследователите се надяват, че ще успеят да проучат как той работи - и тъй като гравитацията няма да се играе, те могат да сравнят своите експерименти с експериментите, базирани на Земята и да екстраполират информация за това как гравитацията влияе на атомите. Според НАСА експериментите биха могли да дадат пробив във всичко - от квантовите изчисления до тъмната материя. След като учените разбират по-добре основните свойства на материята, те могат да използват тези знания, за да правят неща като пренос на енергия по-ефективно или да създават по-прецизни атомни часовници.
Космосът вече трябва да има места, които са студени като малката ледена кутия на НАСА, нали? Грешен. Том Шахтман от Смитсониан отбелязва, че луната е само на 378 ° F под нулата и дори най-далечният обхват на треперещото пространство е неудобните 455 ° F под нулата. Елате август, астронавтите може да пожелаят да са опаковали парка - но засега най-студеното място във Вселената е точно тук, на Земята, в лабораториите, където учените правят своите краткотрайни експерименти с бавни, студени атоми.
