НАСА отправила на МКС оборудование для экстремального охлаждения материи. Проект Cold Atom Laboratory предназначен для достижения температуры, которая в 10 миллиардов раз ниже температуры вакуума. Это необходимо для получения конденсата Бозе-Эйнштейна — группы из большого числа атомов, которые проявляют квантовые свойства на макроскопическом уровне. Об этом сообщает издание Science Alert.
При абсолютном нуле, равном -273,15 градуса Цельсия (0 кельвинов), атомы вещества полностью прекращают двигаться, что, однако, недостижимо на практике из-за нулевых колебаний — квантовых флуктаций, проявляющихся при достижении системой минимального энергетического состояния. Такой эффект наблюдается при создании конденсата Бозе-Эйнштейна, состоящего из бозонов — частиц, которые могут занимать одно и то же квантовое состояние, то есть становиться неразличимыми с точки зрения экспериментатора. Поскольку все частицы способны достигнуть минимального энергетического уровня, весь конденсат перестает взаимодействовать с атомами окружающего вещества, в результате чего, например, исчезает сила трения и возникает сверхтекучесть.
Издание отмечает, что микрогравитация на борту МКС позволит проводить наблюдения за конденсатом Бозе-Эйнштейна в течение рекордно долгого периода времени — 10 секунд. Cold Atom Laboratory запустили на борту частного грузового космического корабля Cygnus в понедельник, 21 мая, вместе с оборудованием для секвенирования геномов микробов, обнаруженных на борту МКС, и ручным секстантом для определения положения станции по звездам.
Квантовые эффекты, которые проявляются в конденсате Бозе-Эйнштейна, в том числе сверхтекучесть, могут применяться для эффективной передачи энергии и создания сверхпроводимых устройств, а также квантовых компьютеров и сверхточных атомных часов с лазерным охлаждением.
