Što se događa kada atomi postanu stvarno, jako hladni? Znanstvenici znaju da usporavaju kako se približavaju apsolutnoj nuli, ali Zemljino neugodno gravitacijsko povlačenje teško je promatrati što se događa nakon što dosegnu ekstremne padove. Ali dođi kolovoz, to će se promijeniti kada NASA stvori najhladnije mjesto u poznatom svemiru.
Ta će hladna klima biti smještena u malenom laboratoriju otprilike polovice veličine hladnjaka. Zove se Laboratorij hladnih atoma, a bit će poslan na Međunarodnu svemirsku stanicu putem rakete SpaceX, izvještava SNAPPA Science. Iznutra će se atomi ohladiti na milijardu stupnjeva iznad apsolutne nule (459, 67 ° F), kaže NASA - 100 milijuna puta hladnija od najdubljih dijelova svemira.
Ako samo spominjete te temperature, drhte, ne brinite. Eksperimenti obećavaju da će imati prilično intrigantne rezultate. Laboratorij će ohladiti atome u nadi da će oni postati Bose-Einstein kondenzati, simpatičan oblik materije koji su znanstvenici tek nedavno otkrili.
Da biste razumjeli ovaj neobičan fenomen, pomaže vam zapamtiti da se, kada znanstvenici razgovaraju o temperaturama, oni stvarno odnose na to koliko se atomi brzo kreću. Više uzbuđeni atomi idu brže i imaju veće temperature i obrnuto. Najhladniji i najsporiji atomi koje je ikada mogao dobiti poznat je pod nazivom "apsolutna nula", što bi hipotetski podrazumijevalo beskonačnu količinu posla i stoga je fizički nemoguće doći. Ali znanstvenici mogu stići samo do dlake iznad tog čudnog stanja.
Tada stvari postaju čudne. Ultra hladni atomi propuštaju svoja normalna fizička svojstva i počinju se ponašati više poput valova nego čestica. 2001. godine, grupa fizičara osvojila je Nobelovu nagradu za konačno postizanje tog stanja, poznato kao Bose-Einsteinov kondenzat.
Laureat Eric Allin Cornell, kaže za Rachel Kaufman iz Sigma Pi Sigme, "Kako stvari postaju hladnije, kvantna mehanička priroda [atoma] postaje izraženija. Oni postaju teži i teži i manje poput čestica. Valovi jednog atoma preklapaju se s drugim atomom i tvore divovski super-valov, poput divovskog, Reagan-esque pompadour. "NASA ga opisuje kao niz atoma koji se" pomiču jedni s drugima kao da jašu s pokretnom tkaninom. "
Ako vam ovo zvuči teško zamisli, ne brinite: Fizičari ga teško vide kad im je ispred lica. Za to je kriv gravitacijski potez Zemlje. Gravitacija čini da se atomi žele spustiti prema Zemlji, tako da se stanje može postići samo u djeliću sekunde. Ali u svemiru se nada da će nedostatak gravitacije dopustiti Bose-Einsteinovim kondenzatima da rade nešto duže, čineći ih da vise oko nekoliko sekundi.
Sa sposobnošću gledanja kondenzata kroz duže vremensko razdoblje, istraživači se nadaju da će moći proučiti kako on funkcionira - a budući da gravitacija neće biti u igri, mogu usporediti svoje eksperimente s eksperimentima koji se temelje na Zemlji i ekstrapoliraju informacije o tome kako gravitacija utječe na atome. Prema NASA-i, eksperimenti bi mogli donijeti napredak u svemu, od kvantnog računanja do tamne materije. Jednom kada znanstvenici bolje razumiju osnovna svojstva materije, oni to znanje mogu iskoristiti za učinkovitiji prijenos energije ili za stvaranje preciznijih atomskih satova.
Svemir već mora imati mjesta koja su hladna kao NASA-ina mala kutija za led, zar ne? Pogrešno. Tomso Schachtman iz Smithsoniana primjećuje da je mjesec samo 378 ° F ispod nule, a čak i najudaljeniji doseg drhtavog prostora je punih 455 ° F ispod nule. Dođite u kolovozu, astronauti će možda poželjeti da su spakirali parku - ali za sada je najhladnije mjesto u svemiru upravo ovdje, na Zemlji, u laboratorijima gdje znanstvenici rade svoje kratkotrajne eksperimente s sporim, hladnim atomima.
