Mi történik, amikor az atomok nagyon-nagyon meghűlnek? A tudósok tudják, hogy lelassulnak, amikor megközelítik az abszolút nullát, de a Föld bosszantó gravitációs vonzása megnehezíti annak megfigyelését, mi történik, amikor egyszer megérkeznek a szélsőséges mélypontra. De jön augusztus, ez megváltozik, amikor a NASA az ismert világegyetem leghidegebb helyét hozza létre.
Ez a hideg éghajlat egy apró laboratóriumban található, körülbelül a hűtőszekrény méretének fele. Ezt Hideg atom laboratóriumnak hívják, és SpaceX rakéta útján továbbítják a Nemzetközi Űrállomásra, jelentette a SNAPPA Science. A NASA szerint az atomok az abszolút nulla (459, 67 ° F) fölé eső milliárdharmadra lehűlnek - százmilliószor hidegebb, mint a világ legmélyebb részei.
Ha csak ezeknek a hőmérsékleteknek a megemlítése okozza remegését, ne aggódjon. A kísérletek ígérnek néhány érdekes eredményt. A laboratórium lehűti az atomokat abban a reményben, hogy Bose-Einstein kondenzátummá válnak - funky anyag formájává, amelyet a tudósok csak a közelmúltban fedeztek fel.
Ennek a furcsa jelenségnek a megértése segít emlékezni arra, hogy amikor a tudósok beszélnek a hőmérsékletről, akkor valójában arra utalnak, hogy az atomok milyen gyorsan mozognak. A jobban izgatott atomok gyorsabban mennek és magasabb hőmérsékleten vannak, és fordítva. A leghidegebb és leglassabb atomokat, amelyeket valaha is meg lehet szerezni, „abszolút nullának” nevezzük, ami hipotetikusan végtelen mennyiségű munkát eredményezne, és így fizikailag lehetetlen elérni. De a tudósok csak egy hajba juthatnak ezen a furcsa állapot felett.
Ekkor furcsavá válnak a dolgok. Az ultrahideg atomok megsemmisítik normális fizikai tulajdonságaikat, és inkább hullámokként viselkednek, mint részecskék. 2001-ben a fizikusok egy csoportja Nobel-díjat nyert azért, hogy végre elérje ezt az állapotot, amelyet Bose-Einstein kondenzátumnak is neveznek.
Eric Allin Cornell-díjas, Sigma Pi Sigma Rachel Kaufman-ról azt mondja, hogy „Amint a dolgok hidegebbé válnak, a [atomok] kvantummechanikai jellege hajlamosabb lesz. Hullámosabbak és hullámosabbak lesznek, és kevésbé hasonlók a részecskékhez. Az egyik atom hullámai átfedik a másik atomot, és óriási szuperhullámot képeznek, mint egy óriás, Reagan-esque pompadour. ”A NASA azt olyan atomsoroknak nevezi, amelyek„ egymással összehangolva mozognak, mintha mozgó szövet lenne ”.
Ha ezt nehéz elképzelni, ne aggódjon: A fizikusoknak nehéz látni, amikor közvetlenül az arcuk előtt állnak. A Föld gravitációs vonzása a hibás. A gravitáció miatt az atomok a Föld felé akarnak esni, tehát az állapot csak egy másodperc töredékéig érhető el. De az űrben remélhetőleg a gravitáció hiánya miatt a Bose-Einstein kondenzátumok egy kicsit hosszabb ideig csinálják a dolgukat, néhány másodpercig lógva.
A kondenzátum hosszabb ideig történő látásának képességével a kutatók remélik, hogy meg tudják tanulni, hogyan működik - és mivel a gravitáció nem lesz játékban, összehasonlíthatják kísérleteiket a Földön alapuló kísérletekkel és extrapolálhatják az információkat arról, hogy a gravitáció hogyan befolyásolja az atomokat. A NASA szerint a kísérletek áttörést eredményezhetnek a kvantumszámítástól a sötét anyagig terjedő mindenben. Miután a tudósok jobban megértették az anyag alapvető tulajdonságait, felhasználhatják ezeket az ismereteket olyan dolgokra, mint az energia hatékonyabb átadása vagy pontosabb atomórák készítése.
Az űrben már kell lennie olyan helyeknek, amelyek olyan hidegek, mint a NASA kis jégdoboza, igaz? Rossz. Smithsonian Tom Schachtman megjegyzi, hogy a hold mindössze 378 ° F a nulla alatt, és még a remegő tér legtávolabbi pontja is a nulla alatti 455 ° F. Gyere augusztus, az űrhajósok kívánhatják, hogy csomagoltak egy parkot - de az univerzum leghidegebb helye itt van a Földön, a laboratóriumokban, ahol a tudósok rövid idejű kísérleteket végeznek lassú, hideg atomokkal.
