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.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Местный пузырь образовался в результате
серии сверхновых мощных взрывов, которые происходят, когда звезды
разрушаются в конце своего жизненного цикла.
На просторах Вселенной происходят события, которые мы вряд ли можем себе представить. Свер
Самая сложная космическая операция КНР благополучно завершилась 17 декабря, когда возвращаемая капсула лунного зонда «Чанъэ-5» приземлилась на лугах в северном Китае.
Китайский космический аппарат Чанъэ-5 прибыл на Луну 1 декабря 2020 года
Наблюдаем за лучшей в истории симуляцией звезд, рождающихся в космическом облаке
Много ли мы знаем о том, как формируются звезды? И какими были самые
Квантовые компьютеры технологии будущего
Нам с вами довелось жить в удивительное время. Не самое спокойное, конечно, но посмотрите, чего добилась наука мы не просто дробим материю на атомы, мы создаем квантовые технологии и даже умее
Можно ли отправиться в прошлое, изменить его и вернуться обратно?
Кто из нас не мечтал о путешествиях во времени? Например, о путешествии в прошлое чтобы спасти кого-то от фатальной ошибки, собрать доказательства нераскрытых преступлений и ув
Анализ данных — одна из самых востребованных профессий сегодня
В наши дни все большую популярность набирают диджитал-профессии, которые позволяют не только работать из любой точки на планете (конечно, при условии наличия под рук
Перед вами список землеподобных планет, которые находятся в зоне обитаемости своих звезд. Недавно астрономы пришли к выводу, что наши радиосигналы достигли 75 звездных систем. Так что вполне возможно, нас кто-то слышит
Одним из моих
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
Как описать все, что мы видим и делаем, в одном уравнении?
ХХ век позволил нам заглянуть внутрь самого мироздания. Мы знаем, что состоим из атомов, которые вырвались в космическое пространство из недр сверхновых звезд. Эти мельчайшие частицы х
Если существует множество миров, то чем мы заняты в них?
Стандартным способом понимания квантовой физики является Копенгагенская интерпретация предложенная Нильсом Бором, одним из создателей современной физики. Согласно интерпретации к
Живем ли мы в компьютерной симуляции и как это узнать?
Как появилась Вселенная? Мы знаем, что Большой взрыв состоялся около 14 млрд лет назад, сде
Исследователи нашли Способ отслеживать
квантовые частицы, не наблюдая за ними
В 2017 году исследователи из Кембриджского университета, кажется, добились невозможного они открыли способ наблюдать квантовые частицы, не наблюдая при этом за н
Q-balls странные квантовые объекты, способные вызывать гравитационные волны
Каждый из нас хочет знать кто мы, откуда и куда движемся. Ответы на эти вопросы предлагают самые разные люди, от философов до священников и физиков-теоретиков, но
Ученые обнаружили необычный способ превращения твердых объектов в невидимые с помощью рассеяния световых волн
Кто из нас в детстве не мечтал о шапке-невидимке? Или о волшебном плаще, надев который, вас не увидит ни одно живое существо на
С каждым годом выходить в открытый космос становится все опаснее
В минувший вторник, 30 ноября 2021 года, пара астронавтов NASA планировала выйти в открытый космос и починить неисправные антенны. На ремонт было выделено шесть
15 ноября МКС чуть не пострадала от космического мусора
Утром 15 ноября всему экипажу Международной космической станции пришлось прятаться внутри космических кораблей из-за риска столкновения с обломками вышедшего из строя около
Несколько лет назад разорванный пакетик помог спасти МКС
Международная космическая станция была построена в 1998 году за 150 миллиардов долларов. Каждый год на поддержание ее работоспособности тратится еще по 3-4 миллиарда долларо
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
