Co se stane, když atomy opravdu, opravdu zima? Vědci vědí, že se zpomalují, když se přibližují k absolutní nule, ale těžkopádný gravitační tah Země ztěžuje pozorování toho, co se stane, když zasáhnou extrémní minima. Ale přijde srpen, to se změní, když NASA vytvoří nejchladnější místo ve známém vesmíru.
Toto chladné podnebí bude umístěno v malé laboratoři asi poloviční velikosti ledničky. Říká se tomu laboratoři Cold Atom Laboratory a bude zaslána na Mezinárodní kosmickou stanici prostřednictvím rakety SpaceX, uvádí zpráva SNAPPA Science. Uvnitř budou atomy chlazeny na miliardtinu stupně nad absolutní nulou (459, 67 ° F), říká NASA - 100 miliónkrát chladnější než nejhlubší části vesmíru.
Pokud pouhá zmínka o těchto teplotách vás zachvěje, nebojte se. Experimenty slibují, že budou mít docela zajímavé výsledky. Laboratoř zchladí atomy v naději, že se stanou kondenzáty Bose-Einstein, funky forma hmoty, kterou vědci objevili teprve nedávno.
Abychom pochopili tento podivný jev, pomáhá si pamatovat, že když vědci mluví o teplotách, opravdu hovoří o tom, jak rychle se atomy pohybují. Více vzrušených atomů jde rychleji a mají vyšší teploty a naopak. Nejchladnější a nejpomalejší atomy, jaké kdy byly získány, se nazývají „absolutní nula“, což by hypoteticky znamenalo nekonečné množství práce, a proto je fyzicky nemožné dosáhnout. Vědci se však mohou dostat jen do vlasů nad tímto podivným stavem.
Tehdy jsou věci divné. Ultra-studené atomy zbavily své normální fyzikální vlastnosti a začaly se chovat spíš jako vlny než částice. V roce 2001 získala skupina fyziků Nobelovu cenu za dosažení tohoto stavu, který se nazývá Bose-Einsteinův kondenzát.
Laureate Eric Allin Cornell, říká Sigma Pi Sigma Rachel Kaufman, že „jak se věci chladí, kvantová mechanická povaha atomů má tendenci být výraznější. Mají vlnitější a vlnitější a méně podobné částice. Vlny jednoho atomu se překrývají s jiným atomem a vytvářejí obří supervlnku, jako obří Reagan-esque pompadour. “NASA to popisuje jako řady atomů, které se„ pohybují ve vzájemném souboji, jako by jely na pohybující se látce “.
Pokud to zní těžko představit si, nebojte se: Fyzici mají těžko vidět, když je to přímo před jejich tvářemi. Na vině je gravitační tah Země. Gravitace způsobuje, že atomy chtějí klesat směrem k Zemi, takže stavu lze dosáhnout jen zlomek vteřiny. Ale ve vesmíru se doufá, že nedostatek gravitace umožní Bose-Einsteinovým kondenzátům dělat svou věc o něco déle, což je přiměje viset až na několik sekund.
Se schopností vidět kondenzát po delší dobu vědci doufají, že budou schopni studovat, jak to funguje - a protože gravitace nebude hrát, mohou srovnávat své experimenty s experimenty založenými na Zemi a extrapolovat informace o tom, jak gravitace ovlivňuje atomy. Podle NASA mohly experimenty přinést průlom ve všem od kvantového zpracování po temnou hmotu. Jakmile vědci lépe porozumí základním vlastnostem hmoty, mohou tyto znalosti využít k tomu, aby dělali věci, jako je přenos energie efektivněji nebo vytvářeli přesnější atomové hodiny.
Vesmír už musí mít místa, která jsou tak chladná jako malý ledový box NASA, že? Špatně. Smithsonianův Tom Schachtman poznamenává, že Měsíc je jen 378 ° F pod nulou, a dokonce i nejvzdálenější dosah roztřeseného prostoru je o 455 ° F pod nulou. Přijďte srpen, astronauti si možná přejí, aby si sbalili parku - ale zatím je nejchladnější místo ve vesmíru právě tady na Zemi v laboratořích, kde vědci provádějí své krátkodobé experimenty s pomalými studenými atomy.
