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.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Новый подход может выявить связь между гравитацией и квантовой механикой
Классические модели физики законы движения Ньютона и Общая теория относительности Эйнштейна предполагают, что такие свойства объекта как положение и движ
Астрономы находят истоки «галактического каннибализма» с открытием древнего гало темной материи
Во Вселенной столько галактик, что сосчитать их невозможно. Вокруг одного только Млечного Пути вращаются буквально десятки карликовых галактик,
Экологические угрозы относятся к числу наиболее серьезных проблем, с которыми столкнулось человечество.
Ну что, поговорим о будущем? Точнее о проблемах, которое оно сулит. В новом ежегодном докладе Всемирного экономического форума (ВЭФ), пос
Модель поверхностного спайкового белка, который вирус SARS-CoV-2 использует для заражения клеток человека.
В мире паразитов многие бактериальные или грибковые патогены могут выживать сами по себе, не заражая клетки-хозяина. Но вирусы не
Исследователи, похоже, наконец выяснили,
почему люди отвергают науку. И это не невежество.
Так уж сложилось, что количество фейковых новостей (fake news) в современном мире постоянно растет. Фейк-ньюс это утверждения, не имеющие под
Перед вами электронная микрофотография колонии хоанофлагеллятных
розеток. Исследователи изучают, могут ли эти одноклеточные
организмы питаться вирусами в Мировом океане.
Жизнь на нашей планете настолько удивительна и разнообразна,
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
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
Некоторые ученые полагают, что существует связь между сознанием и квантовой физикой.
Никто не знает что такое сознание и как оно устроено. Безусловно, у ученых из разных областей науки есть самые разные предположения на этот счет, од
Новый подход может выявить связь между гравитацией и квантовой механикой
Классические модели физики законы движения Ньютона и Общая теория относительности Эйнштейна предполагают, что такие свойства объекта как положение и движ
Ученые хотят доказать, что время движется в разных направлениях с помощью ядерного реактора.
Что такое время и может ли быть так, что все наши представления о нем ошибочны? Если попробовать разобраться, окажется, что человечество воспри
Теорий, гипотез, теорем и просто рассуждений очень много. Все их надо доказывать.
Все началось еще в конце XIX века, когда ученый из Франции, Анри Пуанкаре, изучал различные части систем, которые могут быть полностью проа
Кадр из сериала «Черное зеркало», эпизод Playtest.
В одной из серий мультсериала «Рик и Морти» один из главных героев, будучи похищенным инопланетянами, попадает в ультра-высокотехнологичную компьютерную симуляцию и не замечает этого, продолжа
В основном, внутри МКС идеально чисто. Но есть одно грязное местечко…
Во время пандемии коронавируса многие из нас убедились в важности регулярной уборки в домашних комнатах. На полу постоянно образуется слой грязи и пыли, на ручк
В космосе было проведено много экспериментов с водой, но это далеко не все
Человечество занимается изучением космоса с очень давних времен, но впервые выйти в космическое пространство нам удалось только во второй половине XX в
В нашем стремлении понять окружающий мир и Вселенную, мы, земляне, отправляем на МКС практически все от слизи до роботов и пауков.
Чего только нет в космосе, точнее, на борту Международной космической станции (МКС). Помимо астронавтов и разн
Некоторым это может показаться неожиданным, но на МКС есть алкоголь
Аэрокосмическое агентство NASA и госкорпорация Роскосмос запрещают провози
Новый экипаж МКС внутри корабля Crew Dragon
Ночью 16 ноября компания SpaceX во второй раз использовала свой космический корабль Crew Dragon для отправки людей на Международную космическую станцию. Первый раз состоялся в мае 202
