Пятое состояние вещества удалось получить на МКС

Ученые из Калифорнийского технологического института создали установку, с помощью которой на борту Международной космической станции получили пятое состояние вещества, известное как конденсат Бозе — Эйнштейна.

Результаты эксперимента описаны в Nature, кратко о нем сообщает РИА Новости.

Конденсат Бозе — Эйнштейна (КБЭ) — агрегатное состояние вещества, которое было предсказано из законов квантовой механики Альбертом Эйнштейном на основе работ Шатьендраната Бозе в 1925 году. Оно образуется, когда газ бозонов (атомов, имеющих четное общее число протонов и нейтронов) охлаждается до температуры, близкой к абсолютному нулю, при которой атомы почти не двигаются. При сверхнизкой температуре в состоянии вечного свободного падения бозоны становятся материей, обладающей квантовыми свойствами. Поэтому КБЭ как бы занимает промежуточное положение между квантовым и миром привычной физики.

В 1995 году первый КБЭ на основе газа атомов рубидия удалось получить в лаборатории. Однако изучению свойств этого состояния вещества на Земле мешает гравитация. Ученые решили эту проблему, создав Лабораторию холодного атома на МКС.

Оказалось, что свойства конденсатов Бозе — Эйнштейна в условиях космической микрогравитации существенно отличаются от их свойств на Земле. Например, время свободного расширения, когда атомы колеблются после отключения магнитных ловушек, в космосе составляет около секунды, а на Земле — в тысячу раз меньше. Кроме того, в условиях микрогравитации для захвата атомов требуются меньшие силы, поэтому экзотические квантовые эффекты становятся заметными при менее экстремальных температурах.

Ученые надеются, что созданная ими установка — атомный интерферометр на околоземной орбите — откроет новые возможности для исследования квантовых газов. На ней также планируют провести другие эксперименты по изучению свободного падения и, возможно, темной энергии.

Ранее сообщалось также, что в атмосфере МКС наблюдается повышение уровня бензола. Астронафты пытаются найти источник токсичного вещества. 

Фото: https://twitter.com/space_station