На МКС удалось создать экзотическую форму материи
В повседневной жизни распространены четыре агрегатных состояния материи: газ, жидкость, твердое вещество и плазма. Однако существует и пятое состояние – конденсат Бозе - Эйнштейна. Он впервые был воссоздан экспериментально 25 лет назад. Когда группа атомов охлаждается почти до абсолютного нуля, атомы могут объединяться вместе, ведя себя как один большой «суператом». Конденсаты Бозе – Эйнштейна охватывают границу между повседневным миром с его классической физикой и микромиром, следующим правилам квантовой механики. Конденсаты Бозе – Эйнштейна могут проявлять квантовые свойства и позволяют исследовать квантовые законы микромира в более крупном масштабе.
В настоящее время ученые регулярно создают конденсаты Бозе – Эйнштейна в сотнях лабораторий по всему миру. Но эти «суператомы» очень хрупки, а условия для их создания должны быть настолько выверенными, что устойчивости состояния мешает даже земная гравитация. Поэтому возникла идея создать небольшую лабораторию в условиях микрогравитации, на МКС. Лаборатория Cold Atom была доставлена на станцию в 2018 году.
В новом исследовании ученые рассказали, как используя установку Cold Atom, смогли увеличить время существования конденсата Бозе – Эйнштейна, что позволяет лучше их анализировать. В экспериментах это состояние поддерживалось более секунды, тогда как у ученых на Земле в лабораториях есть только сотые доли секунды для фиксации состояния. Кроме того, было обнаружено, что в условиях микрогравитации можно создавать конденсаты при более низких температурах, практически приближенных к абсолютному нулю, а это значит, что и квантовые эффекты конденсата будут более выраженными. В конкретном описываемом эксперименте охлаждение достигло 17 нК, в конденсат Бозе – Эйнштейна перешли 26 процентов атомов, участвовавших в эксперименте.
В исследовании конденсат Бозе – Эйнштейна создавался из атомов рубидия, в следующих экспериментах планируется добавить атомы калия, чтобы изучить, что произойдет при смешивании двух конденсатов.
