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.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Космический зонд Вояджер-1
В 1977 году аэрокосмическое агентство NASA запустило миссию Вояджер, которая состоит из двух одноименных космических а
Марсоход NASA Perseverance (на русском Настойчивость) приступил к поиску жизни на Кра
Ад существует в космосе обнаружена планета, которая все.время горит
Наша Вселенная бесконечна. Это означает, что количество галактик звезд и планет настолько велико,
По некоторым данным медитация не только снимает стресс, но и увеличивает объем серого вещества в мозге
Медитацией принято называть особое психическое состояние челове
Мемы это не просто картинке в интернете. Мемы целая наука
Миром правят идеи. Они, словно вирусы, заражают мышление. В одной из своих лекций американский философ когни
Центр Млечного Пути одно из самых труднодоступных мест для астрономических наблюдений.
На протяжении многих лет ученые мечтали заглянуть в сердце Млечного Пут
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
Обнаружены новые элементарные частицы. Неужели новая физика маячит
на горизонте?
Мы — часть Вселенной. И это не просто слова. Каждое живое существо на н
Время
абстрактная величина или математическое понятие, существующее в
нашем представлении реальности.
Мы воспринимаем время как стрелу, указывающую вперед.
Мы знаем о гравитации со времен Ньютона, но по-прежнему пытаемся ее понять
Одна из наиболее многообещающих попыток объяснить гравитацию это поп
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
Космическая станция по сложности сопоставима с крупным городом. Только сама она довольно компактная.
Все знают, что космос — это дорого,
Голограмма хирурга Йозефа Шмидта на МКС
В фантастическом
В шлеме астронавта Маттиаса Маурера обнаружена жидкость, но откуда она взялась?
Когда в новостях говорят про отправку людей в космос, обычно подразум
МКС перестанет использоваться уже в ближайшее десятилетие
Междуна
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
