Исследователям на МКС удалось получить квантовый газ в 5-м агрегатном состоянии, содержащий 2 типа атомов. Это может стать первым шагом для совершенно новых экспериментов по квантовой химии в космосе.
В зависимости от среды, в которой находятся молекулы и атомы, приспосабливаются их связи. Законы природы предусматривают, что они остаются связанными друг с другом. Однако в невесомости они удаляются друг от друга внутри этих связей.
В «Лаборатории холодного атома» НАСА пузырьки газа охлаждаются почти до -273°C с помощью лазеров и магнитов. Это приводит к тому, что атомы становятся настолько медленными, что исследователи могут наблюдать определенные квантовые эффекты.
Микрогравитация вызывает образование конденсата Бозе — Эйнштейна. На Земле он рассеется, как только выключат лазеры и магниты. Он сохраняет свое состояние в невесомости. С 2018 года экипаж МКС использует это состояние для проведения квантовых экспериментов.
Впервые удалось получить квантовый газ с двумя типами атомов — калий-рубидий. Поскольку хрупкий газ на Земле быстро распадается, до сих пор не удалось создать увеличенные молекулы с множеством атомов.
Эксперимент может помочь проверить часть теории относительности Эйнштейна, а точнее принцип эквивалентности. Согласно ему, гравитация в вакууме одинаково действует на все предметы – будь то молоток или пружина.
Однако эти физические законы не соответствуют законам квантовой физики. Новый эксперимент призван помочь определить точку, в которой гравитация оказывает различное воздействие на материю. Результаты могут привести к тому, что исследователям придется подкорректировать теорию относительности Эйнштейна.
Другим применением технологии может стать разработка очень чувствительных датчиков. Даже малейшие изменения магнитного поля или крошечные вращения могут вызвать реакцию. Используя конденсат Бозе — Эйнштейна, можно создать гироскопы для навигации в космосе.
Команда ученых также исследует точные космические часы и новые возможности высокоскоростного интернета в космосе. Сообщается, что можно было бы узнать больше о темной энергии, космическом компоненте, ответственном за ускорение расширения Вселенной.
