Одно из самых холодных мест во Вселенной находится на борту МКС
А вы знали, что на Международной космической станции (МКС) находится Лаборатория холодного атома (ЛХА) одно из самых холодных мест в известной Вселенной? ЛХА начала свою работу в июне 2018 года и является первой установкой на орбите, производящей целые облака «ультрахолодных» атомов, температура которых может достигать доли градуса выше абсолютного нуля, -273.15C минимального предела температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. Все это космическое безобразие ученые затеяли, разумеется, ради квантовой физики. Так, спустя два года непрерывной работы им удалось создать странную квантовую материю, существование которой было предсказано больше столетия назад.
Четыре состояния материи это жидкость, газ, твердое тело и
плазма.
В течение 25 лет физики использовали экзотическое состояние материи, состоящее из ультрахолодных атомов, чтобы исследовать квантовое поведение в макроскопическом масштабе. Но сделать это удалось лишь на борту МКС. Практически за два года работы ЛХА, физики из NASA создали пятое состояние материи конденсат Бозе-Энштейна, существование которого было предсказано Альбертом Эйнштейном и индийским математиком Сатьендрой Нат Бозе почти сто лет назад.
Конденсат позволяет ученым детально исследовать тайны
квантовой физики: когда атомы охлаждаются от такой низкой
температуры (273,15C), они могут образовывать
единый макроскопический квантовый объект ультрахолодные атомные
облака, которые начинают походить на один "суператом", а не на
группу отдельных атомов.
Говоря простыми словами, в охлажденном состоянии приличное число атомов оказывается в минимально возможных квантовых состояниях вот почему квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Авторы научной работы считают, что конденсат Бозе-Энштейна позволит им изучить малоизведанный микромир. Полученные результаты, опубликованные в журнале Nature, доказывают, что микрогравитация (постоянная невесомость) ЛХА позволяет ученым создавать явления, создание которых на Земле невозможно.
Как пишет Nature, в конденсате, вероятно, сокрыты ответы к самой загадочной энергии во Вселенной темной энергии, которая отвечает за ее ускоряющееся расширение. Подробнее о поисках темной энергии читайте в нашем материале.
Самая крутая лаборатория Вселенной настроена на открытие квантового мира
Согласитесь, создание пятого состояния материи в космосе важное событие для мировой науки. Но как ученым это удалось? Для получения конденсата исследователи использовали атомы рубидия-87, лазеры и высокий вакуум, которые существовали дольше секунды при 200 триллионных долях градуса выше абсолютного нуля, наравне с некоторыми из самых успешных экспериментов на Земле. В будущих экспериментах команда планирует опуститься до рекордных 20 триллионных долей градуса и создать конденсат, способный существовать до 5 секунд.
Создание конденсата Бозе-Эйнштейна из рубидия (мягкого металла, напоминающего калий) стало возможным исключительно в условиях микрогравитации. Впервые получить атомы рубидия-87 ученым удалось в 1995 году, используя изобретенную в 1980-х методику лазерного охлаждения и магнитного испарительного охлаждения.
Квантовая физика очень и очень странная, но ее активно
изучают. Чтобы не пропустить интересных открытий в этой области,
подписывайтесь на наш
канал в Google News
Так выглядит Лаборатория холодного атома, расположенная на борту МКС в июне 2018 года
Необходимо отметить, что полученный конденсат не первый, созданный в условиях микрогравитации. Ряд предыдущих экспериментов показал как эта фаза материи ведет себя во время пребывания в невесомости. Но ЛХА первая лаборатория существующая в этой среде постоянно. Ее успех не был ожидаем, учитывая, что сама лаборатория размером со среднестатистическую посудомоечную машину.
Более того, область применения полученного конденсата Бозе-Эйнштейна и его объяснение варьируется в зависимости от поиска темной энергии, гравитационных волн, а также испытаний общей теории относительности и др. Тем не менее, важность этого открытия сложно переоценить.
На самом деле в космосе проводят огромное количество научных экспериментов, каждый из которых уникален и позволяет лучше узнать Вселенную и нас самих. Так, одним из основных направлений космических исследований сегодня является выращивание на МКС большого количество разнообразных растений. За все время работы станции, космонавты выращивали ячмень, горох, редис, пшеницу, салатные культуры и др. Также постоянно ведутся исследования рака и болезни Паркинсона.
Вам будет интересно:
Для чего ученые отправили марихуану на МКС?
Кроме того, проект Mayo Clinic культивирует стволовые клетки это позволит ученым понять почему некоторые виды рака оказываются устойчивыми к химиотерапии. чтобы улучшить наше понимание устойчивости рака к химиотерапии. О шести наиболее интересных научных экспериментов на борту Международной космической станции читайте в материале моего коллеги Ильи Хеля.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы избежать деградации мозга, взрослые должны учиться в течение всей жизни
Знакомая всем фраза век живи век учись в последнее время приобретает иной смысл. И дело здесь вовсе не в том, что старая добрая схема школа-институт-раб
Черви делятся воспоминаниями друг с другом, обмениваясь РНК. Еще раз черви делятся друг с другом воспоминаниями с помощью РНК
Помимо Homo sapiens на нашей планете живут миллионы других существ. Те, что покрупнее и подобрее как пр
Мамонты, по мнению ученых, способны остановить таяние вечной мерзлоты
Мамонты животные семейства слоновых, которые появились на Земле около 5 миллионов лет назад в Африке. Они достигали высоты 5,5 метров, а их вес составлял 14-15 тонн. Считается,
Неизвестный источник в центре Млечного Пути посылает радиосигналы непредсказуемым образом. Исследователи полагают, что причудливый повторяющийся радиосигнал вблизи центра галактики может быть совершенно новым объектом
Галактика Млечный П
В ходе нового исследования физики использовали новый материал толщиной с атом и инновационную новую систему визуализации, чтобы показать, что электроны могут вести себя как вода. Интересно, что гидродинамика электронов то есть то, как они движутся до
По мнению ученых, еще одна пандемия, столь же опасная, как
COVID-19, скорее всего, произойдет в течение жизни большинства
людей, читающих эту статью.
С момента своего обнаружения в китайском Ухане в конце 2019 года, коронавирус SARS-Co
В ходе нового исследования физики использовали новый материал толщиной с атом и инновационную новую систему визуализации, чтобы показать, что электроны могут вести себя как вода. Интересно, что гидродинамика электронов то есть то, как они движутся до
Перед вами электронная птихографическая реконструкция кристалла ортоскандата празеодима (PrScO3), увеличенная в 100 миллионов раз.
В 2018 году исследователи из Корнельского университета построили мощный детектор, который в сочетан
Одно из самых холодных мест во Вселенной находится на борту МКС
А вы знали, что на Международной космической станции (МКС) находится Лаборатория холодного атома (ЛХА) одно из самых холодных мест в известной Вселенной? ЛХА начала свою работу
Можете ли вы представить себе мир, в котором не нужны никакие дополнительные источники энергии? Мир, в котором не надо будет задумываться о том, как экономить энергию. Она будет если и не бесплатной, то очень дешевой. А теперь представьте Солнце, которое каждую секунду вырабатывает столько энергии, сколько человечество не израсходовало за всю свою историю и не израсходует еще долго. Как же мы можем реализовать получение энергии Солнца на нашей планете? Оказывается, уже более 60 лет существуют
Наш мир, по мнению итальянского физика-теоретика Карло Ровелли, является квантовым.
Итальянский физик-теоретик, основоположник теории петлевой квантовой гравитации Карло Ровелли в своей книге под названием «Гельголанд» пытается объяснить
Перед вами первый в истории снимок света и как волны, и как частицы. Фото сделано в лаборатории Фабрицио Карбоне (Fabrizio Carbone) в Федеральной политехнической школе Лозанны
Иногда вещи, которые на первый взгляд кажутся невероятн
Может ли квантовая физика являться ключом к пониманию Вселенной?
Удивительная способность предков каждого из ныне живущих на планете людей к выживанию позволила нам с вами наслаждаться всеми благами и достижениями цивилизации. Но раз уж на
Ух! Переда вами бозонный аналог перехода от конденсата Бозе-Эйнштейна к сверхтекучей жидкости Бардина-Купера-Шриффера в газе Ферми.
Автором нового исследования, опубликованное в журнале Nature, похоже удалось решить одну из самых важных задач
Физики разработали методику для
окончательного обнаружения темной материи
Нашу Вселенную формирует нечто, что мы c вами не можем непосредственно наблюдать. Эта таинственная субстанция, называемая темной материей, заполняет 85% Вселенно
Квантовая физика интригует, так как содержит в своей основе некоторую тайну.
Если квантовая теория верна, то от таких квантовых частиц как атомы, можно ожидать очень странного поведения. Но несмотря на хаос, коим может показать
Российский многофункциональный модуль Наука поставил под угрозу международную космическую станцию
За состыковкой российского многофункционального модуля «Наука» с международной станцией МКС с содроганием сердца наблюдал весь цивилизованн
Запуск модуля Наука на ракете-носителе Протон-М
Корпорация Роскосмос успешно запустила в космос исследовательский модуль Наука. Он станет частью российского сегмента Международной космической станции и будет использоваться для пр
МКС постоянно находится в опасности из-за обилия космического мусора
С момента запуска самого первого искусственного спутника Земли в 1957 году, вокруг нашей планеты постоянно увеличивается количество космического мусора. Речь идет о
Бутылка вина, которая побывала в космосе
Самое первое вино в истории было изготовлено в Китае, примерно 9 000 лет назад. С тех пор виноделие постоянно развивается, однако эта промышленность до сих пор окутана всевозможными тайнами
