Материя объединилась в одно целое: что открыли физики на орбите
Вы когда-нибудь слышали о материи, которая ведёт себя как одно целое — словно огромная квантовая волна? Именно такое состояние впервые удалось детально изучить в условиях невесомости на борту МКС.
Что такое конденсат Бозе — Эйнштейна
Это не фантастика, а реальность: при экстремально низких температурах частицы-бозоны могут объединяться в один гигантский квантовый объект. Они теряют индивидуальность и ведут себя, как единое целое. Это и есть конденсат Бозе — Эйнштейна — особая форма вещества, пятое агрегатное состояние.
Такое состояние позволяет заглянуть в мир квантовых эффектов, которые обычно скрыты от человеческого глаза. Некоторые учёные считают, что именно это состояние поможет приблизиться к разгадке тёмной энергии — загадочной силы, ускоряющей расширение Вселенной.
Почему космос важен для эксперимента
На Земле такое состояние можно зафиксировать лишь на доли секунды — слишком сильно мешают тепло и гравитация. Но в условиях микрогравитации на МКС его удаётся удерживать в стабильной форме в течение нескольких секунд. Это революционно: время наблюдения увеличилось в сотни раз.
Температура достигала рекордных 17 нанокельвинов — практически абсолютный ноль. Это открыло перед учёными двери в ранее недоступные наблюдения.
Прорыв в эксперименте: рубидий и EXPRESS
Команда Роберта Томпсона из Калифорнийского технологического института провела эксперимент с помощью установки EXPRESS, отправленной на орбиту ещё в 2018 году. В качестве вещества использовался рубидий.
Облако, полученное в эксперименте, содержало около 49 тысяч атомов — из них четверть перешли в состояние конденсата. Это в три раза больше, чем получалось на Земле.
Интересный факт: на орбите удалось зафиксировать немагнитные атомы в составе конденсата. В земных условиях они просто не образуются. Всё благодаря отсутствию гравитационного давления.
Куда ведёт это открытие
Учёные уверены: эксперименты в космосе открывают новый этап в изучении материи. Следующие шаги — создание уникальных комбинаций атомов и попытки получить сферические атомные лазеры. Это может привести к новым технологиям, о которых сегодня мы можем лишь догадываться.
Уточнения
Конденса́т (лат. condensatus - уплотнённый, сгущённый) — продукт конденсации парообразного состояния жидкостей, то есть продукт перехода вещества при охлаждении из газообразной в жидкую форму. Другими словами, конденсат - это жидкость, образующаяся при конденсации пара или газа.