Прорыв в космических исследованиях
В Швеции был осуществлён уникальный научный прорыв. Группа немецких исследователей успешно провела эксперимент, в ходе которого конденсат Бозе-Эйнштейна был создан и изучен в условиях космического пространства. Для этого учёные поместили специальный чип с подготовленным веществом на борт метеорологической ракеты.
История эксперимента и его значимость
На прошлой неделе научное сообщество ознакомилось с результатами этого смелого эксперимента, который был проведён ещё в январе 2017 года. Физики из Университета Готфрида Вильгельма Лейбница в Ганновере вошли в историю как первые, кому удалось создать и исследовать конденсат Бозе-Эйнштейна за пределами Земли. Это достижение открывает новые горизонты для фундаментальных исследований в области квантовой физики.
Что такое конденсат Бозе-Эйнштейна и почему космос?
Конденсат Бозе-Эйнштейна — это особое состояние материи, которое возникает при охлаждении газа из определённых атомов до температур, невероятно близких к абсолютному нулю (-273.15 °C). В таких экстремальных условиях атомы начинают вести себя как единое целое, демонстрируя макроскопические квантовые эффекты. Космос предоставляет для таких исследований идеальные условия: в невесомости наблюдение за квантовыми явлениями может длиться минуты, в то время как на Земле гравитация разрушает хрупкую структуру конденсата за считанные секунды.
Детали космической миссии
Эксперимент стартовал 23 января 2017 года со шведского космодрома Эсрэнж, расположенного за полярным кругом. На борту ракеты MAIUS-1 находилась компактная лаборатория — капсула с чипом, содержащим атомы изотопа рубидия-87. Ракета подняла этот ценный груз на суборбитальную высоту в 243 километра.
Шесть минут открытий в невесомости
За время шестиминутного полёта в состоянии невесомости учёные дистанционно провели целую серию опытов. Атомы рубидия были охлаждены до температуры, всего на миллиардные доли градуса превышающей абсолютный нуль, и преобразованы в конденсат Бозе-Эйнштейна. За этот короткий промежуток было успешно выполнено 110 различных измерений и экспериментов. Одним из ключевых результатов стало подтверждение возможности использования этого состояния материи для создания сверхчувствительных датчиков, способных в будущем регистрировать гравитационные волны.
Гонка исследований в космосе
Немецкий эксперимент стал первым, но не единственным. Спустя несколько месяцев после него, NASA запустило на Международную космическую станцию собственную лабораторию Cold Atom Lab, где также ведутся работы по созданию и изучению конденсата Бозе-Эйнштейна в условиях микрогравитации. Обе исследовательские группы продолжают активную работу, соревнуясь и сотрудничая в этой передовой области, которая может привести к революции в технологиях точных измерений, навигации и нашего понимания Вселенной.