Най-студеният експеримент във Вселената
Кое е най-студеното място, което знаем? През зимата температурата в Антарктика пада до -85º. На тъмната страна на Луната тя доближава -173ºC. Но в Лабораторията на студения атом на NASA, конфигурирана на Международната Космическа Станция учените основават нещо доста по-студено.
Лабораторията на студения атом (ЛСА) е първата орбитална инсталация, произвеждаща облаци от атоми, температурата на които е единствено частичка по-висока от безспорната нула, 273.15ºC – минималния лимит на температурата, каквато може да има едно физическо тяло във Вселената. Доколкото е известно на актуалната просвета, нищо в природата не може да доближи температурите, получавани в ЛСА. Дори реликтовото лъчение е с към 2 градуса по-топло, а това значи, че орбиталната апаратура е най-студеното място от позната ни Велена.
Но за какво са им на учените облаци от атоми с температура парченце от градуса над безспорната нула? Заради квантовата физика несъмнено.
Защо е належащо атомите да се охлаждат до толкоз пределно ниска температура? При стайна температура атомите се движат като хиперактивни колибрита, само че ултра студените атоми са доста мудни. Те са приблизително 200 000 пъти по-бавни от атомите при стайна температура. Когато атомите биват охладени до толкоз низка температура, те образуват необикновеното пето положение на материята – кондензатът Бозе–Айнщайн. Останалите четири положения са газ, течност, плазма и твърдо тяло.
В това положение атомите се държат по-скоро като талази, в сравнение с като частици. Вълновите свойства на атомите се демонстрират единствено при микроскопични мащаби, само че кондензатът на Бозе–Айнщайн издига тази специфичност до макроскопично равнище, което разрешава детайлно проучване на физическите феномени от сходен жанр. При изстудяване до температура, близка до безспорната нула, атомите заемат допустимо най-ниското енергийно и квантово равнище и стартират да наподобяват на един цялостен „суператом“, вместо на обособени атоми. Именно това дава опция за проучването на един чужд свят.
От 21 май, всеки ден в продължение на седем месеца от извеждането на ЛСА 21 в орбита, учените генерират ултра студени атоми. Пет групи учени ще проведат опити с присъединяване на Лабораторията, като три научни опита са към този момент извършени.
„С помощта на ЛСА ние започваме да разбираме, какво е държанието на атомите в изискванията на микрогравитация и по какъв начин да ги управляваме“ – сподели Роб Томпсън, физик, учещ студените атоми в Лабораторията за реактивно придвижване в Пасадена, Калифорния.
Земните лаборатории могат да създават ултра студени атоми, само че земното притегляне им работи и те могат да бъдат изследвани единствено за част от секундата. Възможно е потреблението на магнитни полета за улавянето на тези атоми, само че те пречат на тяхното свободно придвижване. В изискванията на микрогравитация облакът от студени атоми е постоянен в продължение на към 10 секунди, което дава опция за тяхното в детайли проучване.
Процесът по основаването на студени атоми стартира с лазери, които посредством светлинното си налягане забавят атомите и по този метод намаляват тяхната температура. След това благодарение на радиовълни, най-активните атоми се филтрират. И най-после, атомните облаци се освобождават от магнитния капан и се уголемяват. Това води до рухване на налягането, което по натурален метод още повече намалява междинната температура. В космоса атомният облак се уголемява по-силно и се охлажда повече. Достигат се температури почти една милиардна част от градуса над безспорната нула.
С ЛСА не се работи непосредствено. За разлика от Земята, където апаратурата заема две огромни пространства, в МКС това са две съоръжения с размер на дребен ледник. Всички процеси се ръководят отдалечено. Това е напълно закрит обект.
Цялата тежка работа по решение на всички проблеми и сполучливото извеждане на ЛСА в орбита трансфораха фантазиите на екипа на ЛСА в действителност. Членовете на екипа в релано време съветваха астронавтите Рик Арнолд и Дрю Фейстал на борда на МКС по отношение на инсталирането на Лабораторията на студения атом в МКС. Към сегашен ден ЛСА е един в действителност неповторим инструмент за проучване тайните на Природата.
Основен източник: The coolest experiment in the universe
Лабораторията на студения атом (ЛСА) е първата орбитална инсталация, произвеждаща облаци от атоми, температурата на които е единствено частичка по-висока от безспорната нула, 273.15ºC – минималния лимит на температурата, каквато може да има едно физическо тяло във Вселената. Доколкото е известно на актуалната просвета, нищо в природата не може да доближи температурите, получавани в ЛСА. Дори реликтовото лъчение е с към 2 градуса по-топло, а това значи, че орбиталната апаратура е най-студеното място от позната ни Велена.
Но за какво са им на учените облаци от атоми с температура парченце от градуса над безспорната нула? Заради квантовата физика несъмнено.
Защо е належащо атомите да се охлаждат до толкоз пределно ниска температура? При стайна температура атомите се движат като хиперактивни колибрита, само че ултра студените атоми са доста мудни. Те са приблизително 200 000 пъти по-бавни от атомите при стайна температура. Когато атомите биват охладени до толкоз низка температура, те образуват необикновеното пето положение на материята – кондензатът Бозе–Айнщайн. Останалите четири положения са газ, течност, плазма и твърдо тяло.
В това положение атомите се държат по-скоро като талази, в сравнение с като частици. Вълновите свойства на атомите се демонстрират единствено при микроскопични мащаби, само че кондензатът на Бозе–Айнщайн издига тази специфичност до макроскопично равнище, което разрешава детайлно проучване на физическите феномени от сходен жанр. При изстудяване до температура, близка до безспорната нула, атомите заемат допустимо най-ниското енергийно и квантово равнище и стартират да наподобяват на един цялостен „суператом“, вместо на обособени атоми. Именно това дава опция за проучването на един чужд свят.
От 21 май, всеки ден в продължение на седем месеца от извеждането на ЛСА 21 в орбита, учените генерират ултра студени атоми. Пет групи учени ще проведат опити с присъединяване на Лабораторията, като три научни опита са към този момент извършени.
„С помощта на ЛСА ние започваме да разбираме, какво е държанието на атомите в изискванията на микрогравитация и по какъв начин да ги управляваме“ – сподели Роб Томпсън, физик, учещ студените атоми в Лабораторията за реактивно придвижване в Пасадена, Калифорния.
Земните лаборатории могат да създават ултра студени атоми, само че земното притегляне им работи и те могат да бъдат изследвани единствено за част от секундата. Възможно е потреблението на магнитни полета за улавянето на тези атоми, само че те пречат на тяхното свободно придвижване. В изискванията на микрогравитация облакът от студени атоми е постоянен в продължение на към 10 секунди, което дава опция за тяхното в детайли проучване.
Процесът по основаването на студени атоми стартира с лазери, които посредством светлинното си налягане забавят атомите и по този метод намаляват тяхната температура. След това благодарение на радиовълни, най-активните атоми се филтрират. И най-после, атомните облаци се освобождават от магнитния капан и се уголемяват. Това води до рухване на налягането, което по натурален метод още повече намалява междинната температура. В космоса атомният облак се уголемява по-силно и се охлажда повече. Достигат се температури почти една милиардна част от градуса над безспорната нула.
С ЛСА не се работи непосредствено. За разлика от Земята, където апаратурата заема две огромни пространства, в МКС това са две съоръжения с размер на дребен ледник. Всички процеси се ръководят отдалечено. Това е напълно закрит обект.
Цялата тежка работа по решение на всички проблеми и сполучливото извеждане на ЛСА в орбита трансфораха фантазиите на екипа на ЛСА в действителност. Членовете на екипа в релано време съветваха астронавтите Рик Арнолд и Дрю Фейстал на борда на МКС по отношение на инсталирането на Лабораторията на студения атом в МКС. Към сегашен ден ЛСА е един в действителност неповторим инструмент за проучване тайните на Природата.
Основен източник: The coolest experiment in the universe
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ