NASA zamierza latem wysłać na Międzynarodową Stację Kosmiczną Cold Atom Laboratory. Wewnątrz urządzenia badacze chcą stworzyć najzimniejsze miejsce we Wszechświecie.
Instrument Cold Atom Laboratory (CAL) został opracowany przez należące do NASA Laboratorium Napędu Odrzutowego (Jet Propulsion Laboratory, JPL). Przypominające pudełko urządzenie zawiera lasery, komorę próżniową oraz coś na kształt elektromagnetycznego noża. Naukowcy zamierzają znajdującym się wewnątrz CAL cząsteczkom gazu zabrać energię, co w efekcie uczyni je niemal nieruchomymi. Dzięki temu atomy zostaną schłodzone do temperatury miliardowych części stopnia powyżej zera absolutnego.
Naukowcy poinformowali, że zamierzają uzyskać temperaturę sto milionów razy chłodniejszą od najzimniejszych otchłani kosmosu. Stworzenie takich warunków pozwoli im badać stan materii zwany kondensatem Bosego-Einsteina oraz zjawisko nadciekłości – całkowity zanik lepkości. Atomy w takim stanie poruszają się bez tarcia, tak jakby były jedną substancją.
- Badanie super zimnych atomów może zmienić nasze zrozumienie materii oraz fundamentalnej natury grawitacji. Doświadczenia, które przeprowadzimy przy pomocy Cold Atom Laboratory, dadzą nam wglądu w procesy grawitacji oraz w ciemną energię. To jedne z najbardziej wszechobecnych sił we Wszechświecie – powiedział Robert Thompson z JPL pracujący przy projekcie CAL.
W tak niskich temperaturach procesy znane z fizyki kwantowej zaczynają dominować nad procesami znanymi z fizyki klasycznej. Zachowanie materii zaczyna przypominać bardziej zachowanie fal, a nie cząsteczek.
Nigdy wcześniej nie podejmowano prób stworzenia kondensatu Bosego-Einsteina w przestrzeni kosmicznej. Badacze mają nadzieję, że dzięki warunkom panującym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, uda się utrzymać taki stan nieco dłużej niż na Ziemi, co pozwoli na jego dłuższą i dokładniejszą obserwację. Na planecie przeszkadza w tym grawitacja. W warunkach mikrograwitacji może uda się utrzymać taki stan nawet przez 10 sekund.
- Gdybyśmy mieli nadciekłą wodę i zamieszali ją w szklance, to krążyłaby cały czas. Brakowałoby tarcia, by ją spowalniać i rozpraszać energię kinetyczną. Jeśli uda nam się lepiej zrozumieć fizykę zjawiska nadciekłości, być może poznamy efektywniejsze sposoby transferu energii - wyjaśniła Anita Sengupta z JPL, kierownik projektu CAL.
Obecnie badacze kończą montaż CAL. Instrument ma polecieć w przestrzeń kosmiczną w sierpniu na pokładzie rakiety SpaceX. Celem jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.
Źródło: jpl.nasa.gov
