Kaj se zgodi, ko atomi postanejo zelo, res hladni? Znanstveniki vedo, da se upočasnijo, ko se približajo absolutni ničli, toda Zemeljski močan gravitacijski poteg težko opazuje, kaj se zgodi, ko bodo zadeli skrajne meje. Toda prihaja avgusta, to se bo spremenilo, ko bo NASA ustvarila najhladnejši prostor v znanem vesolju.
To hladno podnebje bo v majhnem laboratoriju, približno polovice velikosti hladilnika. Imenuje se laboratorij Cold Atom, v Mednarodno vesoljsko postajo pa ga bodo poslali prek rakete SpaceX, poroča SNAPPA Science. V notranjosti se bodo atomi ohladili na milijardo stopinj nad absolutno ničlo (459, 67 ° F), pravi NASA - 100 milijonov krat hladnejša od najglobljih delov vesolja.
Če vas omenjena temperatura samo omeni, ne skrbite. Poskusi obljubljajo, da bodo imeli nekaj zelo intrigantnih rezultatov. Laboratorij bo ohlajal atome v upanju, da bodo postali Bose-Einsteinov kondenzat, zabavna oblika snovi, ki so jo znanstveniki odkrili šele pred kratkim.
Da bi razumeli ta nenavadni pojav, si pomagamo zapomniti, da ko znanstveniki govorijo o temperaturah, se res nanašajo na to, kako hitro se atomi premikajo. Bolj razburjeni atomi gredo hitreje in imajo višjo temperaturo in obratno. Najhladnejši in najpočasnejši atomi, kar bi jih kdaj lahko dobili, je znan kot "absolutna ničla", kar bi hipotetično pomenilo neskončno količino dela in je zato fizično nemogoče doseči. Toda znanstveniki lahko dosežejo le dlako nad tem čudnim stanjem.
Takrat postanejo stvari čudne. Ultra hladni atomi izgubijo svoje normalne fizične lastnosti in se začnejo obnašati bolj kot valovi kot delci. Leta 2001 je skupina fizikov dobila Nobelovo nagrado, da je končno dosegla to stanje, ki je znano kot Bose-Einsteinov kondenzat.
Laureat Eric Allin Cornell pravi za Rachel Kaufman družbe Sigma Pi Sigma, da "ko se stvari prehladijo, [atomi]" kvantne mehanske narave postanejo bolj izrazite. Postanejo vse težji in težji ter manj podobni delcem. Valovi enega atoma se prekrivajo z drugim atomom in tvorijo velikansko super-valovanje, kot velikanski, Reagan-esque pompadour. "NASA ga opisuje kot vrste atomov, ki se" medsebojno premikajo, kot da vozijo gibljivo tkanino. "
Če se vam zdi težko pričakovati, ne skrbite: fiziki težko vidijo to, ko je pred njihovimi obrazi. Kriv je zemeljski gravitacijski poteg. Z gravitacijo želijo atomi padati proti Zemlji, zato je stanje mogoče doseči le za delček sekunde. Toda v vesolju upajo, da bo pomanjkanje gravitacije kondenzatom Bose-Einsteina omogočilo, da svoje stvari opravljajo nekoliko dlje, zaradi česar bodo visili do nekaj sekund.
Ko lahko kondenzat vidijo dlje časa, raziskovalci upajo, da bodo lahko raziskali, kako deluje - in ker gravitacija ne bo igrala, lahko svoje poskuse primerjajo s tistimi, ki temeljijo na Zemlji in ekstrapolirajo informacije o tem, kako gravitacija vpliva na atome. Po mnenju NASA bi poskusi lahko prinesli preboj na vsem, od kvantnega računanja do temne snovi. Ko znanstveniki bolje razumejo temeljne lastnosti materije, lahko to znanje uporabijo za učinkovitejše prenašanje energije ali ustvarjanje natančnejših atomskih ur.
Vesolje mora že imeti mesta, ki so tako mrzla kot NASA-ina mala ledena skrinjica, kajne? Napačno. Smith Sisochtmanov Tom Schachtman ugotavlja, da je luna le 378 ° F pod ničlo, celo najbolj oddaljeni doseg drsečega prostora je slabih 455 ° F pod ničlo. Avstronavti bodo prišli avgusta, morda bi si želeli, da bi spakirali parko - toda za zdaj je najhladnejše mesto v vesolju ravno tukaj na Zemlji v laboratorijih, kjer znanstveniki izvajajo svoje kratkotrajne poskuse s počasnimi, hladnimi atomi.
