Najchladnejšie miesto vo vesmíre bude v škatuli

, 08.03.2017 14:00
chlad, magneticko-optická pasca
Magneticko-optická pasca na schladenie atómov blízko absolútnej nuly. Autor:

V lete na severnej pologuli dosiahnu teploty svoje ročné maximá, no práve vtedy by sa mal na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS) dostať najviac "cool" experiment v histórii. Cieľom nie je nič menšie, ako vytvoriť najchladnejšie miesto vo vesmíre.

To by sa malo podariť vytvoriť v „škatuli“ vybavenej lasermi, vákuovou komorou a elektromagnetickým nožom. Vedci tak chcú skúmať prapodivné správanie atómov ochladených extrémne blízko k absolútnej nule – nula Kelvinov. Získané poznatky by mohli pomôcť pri vývoji lepších senzorov, kvantových počítačov a atómových hodín, ktoré sa používajú pri satelitnej navigácii, ako je GPS, Galileo alebo pri cestách do vesmíru.

Úlohou pokusu na obežnej dráhe Zeme bude takmer dokonale znehybniť atómy. Na to bude potrebné vytvoriť v špeciálnej škatuli veľkej zhruba ako hruď človeka teplotu len jednu miliardtinu nad absolútnou nulou. Takáto nízka teplota sa nenachádza nikde v známom vesmíre. V porovnaní s touto teplotou je vlastne vesmír celkom príjemne vyhriaty priestor. Podľa americkej vesmírnej agentúry NASA, ktorá experiment realizuje, je priemerná teplota vesmíru až 100-miliónnásobne vyššia.

„Skúmanie týchto hyperstudených atómov by mohlo pozmeniť naše chápanie hmoty a fundamentálnych vlastností gravitácie,“ uviedol Robert Thompson z Laboratória prúdového pohonu (JPL) z NASA. „V prvom rade sa chceme čo najviac dozvedieť o gravitácii a tmavej hmote, ktoré sú stále pre vedu záhadnou oblasťou,“ dodal.

Keď sa atómy v rámci projektu Cold Atom Lab ochladia na extrémne nízku teplotu, mali by vytvoriť podivné skupenstvo známe ako Boseho-Einsteinov kondenzát. Boseho-Einsteinov kondenzát je kvantovo mechanické skupenstvo bozónov vyskytujúce sa pri teplotách veľmi blízkych absolútnej nule. Prvý kondenzát vytvorili Eric Allin Cornell a Carl Wieman v roku 1995 na Univerzite v Colorade s použitím atómov rubídia, za čo v roku 2001 spolu s Wolfgangom Ketterleom získali Nobelovu cenu za fyziku.

V tomto štádiu hyperochladenia prestávajú platiť zákony bežnej fyziky a velenie preberá kvantová fyzika. Hmota sa začne správať menej ako zhluk častíc, ale skôr ako vlny. Na Zemi sa tiež dá urobiť takýto experiment, no vplyvom gravitácie je správanie atómov pozorovateľné len na zlomok sekundy. Vo vesmíre by však vedci mohli zastaviť atómy na dobu 5 až 10 sekúnd.

Vedci dúfajú, že výsledky pozorovaní pomôžu aj pri lepšom pochopení vesmíru, ktorý nás obklopuje – konkrétne tmavej hmoty a tmavej energie. Súčasné kozmologické modely delia vesmír na 27 percent tmavej hmoty, 68 percent tmavej energie a 5 percent klasickej hmoty. „To znamená, že 95 percent vesmíru je pre nás neviditeľných. Preto ako Galileov prvý teleskop aj Cold Atom Lab by mohol odomknúť tajomstvá, ktoré sú za hranicou v súčasnosti poznanej fyziky,“ povedal Kamal Oudhiri z JPL. Raketa SpaceX s experimentom na palube má k ISS vyštartovať v auguste.

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

#NASA #ISS #atómy #vesmír
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk