Bilim

Evrenin En Havalı Laboratuvarı Uzayda Tuhaf Kuantum Maddesi Üretecek

Fizikçiler, Uluslararası Uzay istasyonunda kuantum fiziğinin gizemlerini ayrıntılı olarak incelemelerine izin veren bir Bose Einstein yoğuşması yaptılar.

25 yıl boyunca, fizikçiler makroskopik ölçekte kuantum davranışını araştırmak için ultracold atomlardan yapılmış egzotik bir madde durumu kullandılar. Şimdi, bunu uzayda yapabilirler.

Feat–bir Bose-Einstein kondensatının yaratılması-Haziran 2018’de Uluslararası Uzay istasyonunda çalışmaya başlayan NASA’nın 100 milyon dolarlık soğuk Atom laboratuvarının arkasındaki fizikçilerden geliyor. Sonuçlar, laboratuvarın, bilim adamlarının Dünya’da imkansız olacak fenomenler yaratmasına izin verecek şekilde uzayın mikro yerçekiminden başarılı bir şekilde yararlanabileceğini gösteren bir ilke kanıtıdır. Tesis bilinen evrendeki en soğuk yer olma yolunda ilerliyor.

Northampton, Massachusetts’teki Smith College’da teorik bir fizikçi olan Courtney Lannert,” bence bu sadece inanılmaz bir başarı ” diyor. Bulgular 11 Haziran’da doğada 1 yayınlandı.

İlk olarak 1995’te yaratılan Bose-Einstein, atom bulutları mutlak sıfırın hemen üzerine soğutulduğunda yoğunlaşır. Bu sıcaklıkta, parçacıkların dalga benzeri kuantum doğası hakimdir ve fizikçilerin egzotik davranışları araştırmak için kullanabilecekleri tek bir makroskopik kuantum nesnesine birleşirler.

Yeryüzünde, yerçekimi bu bulutlar üzerindeki çalışmaları sınırlar, çünkü yerçekiminin etkileri güçlü manyetik alanlarla karşı karşıya kalmadığı sürece hızla dağılır. Ancak mikrogravitede, kondensatlar daha uzun süre dayanır ve daha kesin çalışmalara izin verir. Ve atomlar için zayıf manyetik ‘tuzaklar’ uzayda kullanılabileceğinden, fizikçiler, kısmen genişlemelerine izin vererek yoğuşmaları soğutan bir teknikten yararlanarak, onları daha düşük sıcaklıklara kadar soğutabilirler. Pasadena, Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratory’de CAL misyon Müdürü Kamal Oudrhiri,” çoğu kuantum fizikçisi soğuk atom deneylerinin havalı olduğunu söyler, ancak onları daha serin hale getirmek için onları uzaya götürmeniz gerekir ” diyor.

Araştırmacılar, cal’ın hassas lazerlerini ve yüksek vakumunu, dünya üzerindeki en başarılı deneylerden bazılarına eşit olarak, mutlak sıfırın üzerinde bir derecenin 200 trilyonunda bir saniyeden daha uzun süre yaşayan kondensatlar üretmek için kullandılar. Oudrhiri, gelecekteki deneylerde, ekip bir dereceye kadar 20 trilyonda bir rekora inmeyi ve 5 saniye süren kondensatlar yaratmayı planlıyor. Bu onu bilinen evrendeki en soğuk yer yapar.

Bulaşık Makinesi Büyüklüğüne Laboratuvar!

Kondensat uzayda üretilen ilk değil. Bariyeri geçici olarak uzaya geçen roketler üzerinde yapılan deneyler—Dünya’da damla kuleleri kullananların yanı sıra-maddenin bu aşamasının mikrogravitede nasıl davrandığına dair göstergeler sağlamıştır. Ancak Cal, bu ortamda kalıcı olarak var olan ilk laboratuvardır, diyor Pullman’daki Washington State Üniversitesi’nden bir fizikçi olan Maren Mossman ve bir dizi uzay tabanlı soğuk atom laboratuvarının sadece ilki olabilir. Başarısı belli değildi, diyor; CAL, tipik olarak tüm bir laboratuarı bulaşık makinesinin büyüklüğündeki bir alana dolduran kiti koyar.

Ve bunlar laboratuvardan gelen ilk sonuçlar. Mossman, Efimov Devletleri oluşturmak için CAL kullanan bir ekibin bir parçasıdır, üçlü olarak bağlanan ancak ikişer değil ve uzun süredir fizikçileri büyüleyen parçacık grupları.

Diğer takımlar da sadece ISS ortamında mümkün olan fenomenleri yaratmak için deneyler başlattılar. Örneğin lannert’in ekibi, 30 mikrometre genişliğinde kondens kabarcıkları üretmeye başladı. Dünya’nın yerçekimi altında, bunlar bir kase veya gözleme şekli oluşturmak için toplanırdı. Kabarcıkların özellikleri-ince ve kenarsız olmak-yeni davranışlarla girdaplar, girdaplar olarak bilinen girdaplar yaratmaları gerektiği anlamına geliyor. “Yerçekimi kuvvetini kaldırmadıkça şekil mümkün değildir “Şimdiye kadar, yapmasını beklediğimiz şeyi yapan tuzak açısından gerçekten iyi görünüyor.”

Uzayda Kalp Ameliyatı

Zaten ISS’DE şimdiye kadarki en karmaşık deney, tesis Ocak ayında zihin bükme yükseltmesi aldı. Sekiz gün boyunca, NASA astronotları Christina Koch ve Jessica Meir, oudrhiri’nin uzayda kalp ameliyatı yapmaya benzediği bir süreç olan bir atom interferometresi kurdu. İnterferometre bir bulutu iki kuantum durumuna böler—her atom aynı anda iki yerde etkili bir şekilde var olur—onları bir girişim paterni üretmek için birleştirmeden önce. Bu model, fizikçilerin doğanın temel yasalarını test etmek veya karanlık enerjiyi aramak için kullanabilecekleri kondensat etrafındaki hassas bir kuvvet göstergesi olarak işlev görür. Oudrhiri, Mayıs ayında yapılan testler—koronavirüs kilitlemesinin uzaktan kumandalı CAL’NİN Amerika Birleşik Devletleri’nin tek operasyonel soğuk atom Laboratuvarı olduğu anlamına geldiği zaman-atom interferometresinin planlandığı gibi çalıştığını gösteriyor.

Lannert, CAL’IN kompakt doğası, yeteneklerinde uzlaşmaların yapılması gerektiği anlamına geliyordu ve her deney için ideal değil, çünkü birden fazla projenin ihtiyaçlarına uygun, diyor Lannert. ” Ama ticaret-off buna değer daha fazladır, ” diye ekliyor. Ayrıca, kendi kapsamlı laboratuarları olmayan fizikçilerin bu deneyleri gerçekleştirmelerine izin verir. “Küçük bir liberal sanat üniversitesindeyiz ve bu makinede veri alabilmek sadece Süper heyecan verici.”

Etiketler
Daha Fazla Göster

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı