Международная космическая станция скоро станет самым холодным местом в известной вселенной

Вакуум пространства может стать довольно холодным, но Международная космическая станция (МКС) скоро станет еще холоднее. NASA отправляет новое оборудование, которое сделает одну крошечную часть станции примерно в 10 миллиардов раз холоднее, чем снаружи. Когда он работает и работает, лаборатория Cold Atom (CAL) станет самым холодным местом в известной вселенной.

Эксперименты на Земле охладили образцы до чрезвычайно низких температур, но в обычной комнате можно так много всего сделать. Когда вы приближаетесь к абсолютному нулю - самой холодной температуре, а точка, в которой все движение останавливается - лучистое тепло из окружающей среды удерживает магическое число только вне досягаемости. Ученые полагают, что CAL сможет приблизиться, как никогда ранее, к абсолютному нулю, и обнаружение его на борту МКС позволит изучать жуткие квантовые свойства Вселенной.

CAL использует магнитные поля для приостановки отсчетов, позволяя лазерам охлаждать их до фракций абсолютного нуля. Это -459.67 градусов по Фаренгейту (-273.15 градусов Цельсия или 0 кельвинов). Изучение атомов при температурах около абсолютного нуля позволяет ученым понять и проверить свои квантовомеханические свойства. Атомы почти не имеют энтропии, поэтому квантовые состояния продолжаются дольше и сталкиваются с меньшими помехами окружающей среды.

В частности, исследователи заинтересованы в производстве бозе-эйнштейновских конденсатов. Это состояние материи, в котором атомы занимают одно и то же низкоэнергетическое квантовое состояние и ведут себя как одна волна, а не частицы. Эксперименты на Земле могут производить конденсаты Бозе-Эйнштейна (ученые выиграли Нобелевскую премию 2001 года в области физики за их создание), но гравитация заставляет их опускаться на дно контейнера и рассеиваться. На орбите эти волны могут длиться до 10 секунд.

Эта среда также будет способствовать формированию физики Ефимова, связанной с квантовыми взаимодействиями трех групп частиц. При почти абсолютном нуле могут быть получены молекулы, состоящие из трех атомов, которые значительно больше и легче изучаются, чем обычно.

НАСА завершило разработку и строительство CAL всего за несколько лет, используя все готовые аппаратные средства и программное обеспечение. Тем не менее, это сложный аппарат, требующий обширного тестирования. Первоначально CAL планировалось перейти на МКС в начале 2017 года, но испытания неудач в Лаборатории реактивного движения НАСА вызвали задержки в миссии. Точная дата поставки не установлена, но ожидается, что она будет в течение следующих нескольких месяцев.

Читать далее

Большой скачок или большой взрыв? Ученые все еще борются с происхождением Вселенной

Большинство экспертов по физике и космологии принимают модель инфляции - прямую линию от Большого взрыва до нашей бесконечно расширяющейся Вселенной. Однако некоторые ученые придерживаются возможности «большого скачка» вместо взрыва, и они все еще активно ищут доказательства, которые могут опровергнуть общепринятые представления.

Астрономы нашли старейшую сверхмассивную черную дыру во Вселенной

Этот недавно обнаруженный объект является старейшим известным квазаром во Вселенной, его сверхмассивная черная дыра имеет возраст более 13 миллиардов лет. На самом деле он настолько старый и огромный, что ученые не знают, как именно он мог образоваться.

Через стакан мрачно: JWST находит самую старую галактику в видимой вселенной

К глазу, это не более чем крошечная красная пятна. Но команда, которая обнаружила, что считает, что она, возможно, сформировала всего 300 миллионов лет после большого взрыва.

Уэбб телескоп замечает две из самых древних галактик во вселенной

Эти объекты могут значительно добавить к нашему пониманию ранней вселенной, а также могут заставить астрономов пересмотреть некоторые из того, что мы думали, мы знали.