Uzay Kuantum Laboratuvarında Oluşturulan Ultracold Baloncuklar, Maddenin Beşinci Hali Üzerine Yeni Bir Pencere Sağlıyor

Uluslararası Uzay İstasyonu'nda (ISS), mini buzdolabından çok da büyük olmayan bir cihaz var. İçeride, araştırmacılar, gelecekte maddenin beşinci durumunu keşfetmek için kullanılabilecek neredeyse mutlak sıfırda uzaktan baloncuklar oluşturabildiler. Bu başarı oldukça önemli. Onları burada, Dünya'da yaratmanın bir yolu yok.

Dünya üzerindeki yerçekimi etkileri, bu potansiyel baloncukları kontakt lens gibi görünen bir şeye sıkıştırma eğilimindedir, ancak bir yörünge deneyinin sürekli serbest düşüşü sayesinde, NASA'nın Soğuk Atom Laboratuvarı'nın ilk kuantum fiziği olan ISS'de yerçekimi göz ardı edilebilir. uzaydaki tesis, ikamet eder - ve bu tuhaf yapılar oluşturulabilir.

Nature'da yayınlanan yeni bir araştırma, evrende izin verilen en soğuk sıcaklık olan mutlak sıfırın bir derecenin sadece milyonda birine kadar soğutulan gazdan bu baloncukların oluşumunu detaylandırıyor. İnanılmaz bir şekilde, Kaliforniya'daki araştırmacılar, uzayda bilinen en soğuk yer olan Soğuk Atom Laboratuvarı'nı astronot yardımı olmadan Dünya'dan çalıştırabilirler.

NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki Cold Atom Lab bilim ekibinden David Aveline yaptığı açıklamada, "Bunlar sıradan sabun köpüğü gibi değil. Doğada bildiğimiz hiçbir şey, Cold Atom Lab'de üretilen atomik gazlar kadar soğumaz. Bu eşsiz gazla başlıyoruz ve temelde farklı geometrilerde şekillendirildiğinde nasıl davrandığını inceliyoruz. Ve tarihsel olarak, bir malzeme bu şekilde manipüle edildiğinde, yeni uygulamaların yanı sıra çok ilginç fizik ortaya çıkabilir.” dedi.

Bu ultrasoğuk gazın küçük damlacıkları ile başladılar ve daha sonra ince baloncuklara genişletildiler. En büyüğü, 1 mikron kalınlığında bir kabuğa sahip yaklaşık 1 milimetre çapındadır. Bu, kabuğun balonun boyutunun yaklaşık 1000'de biri olduğu anlamına gelir. Bu balonu yaklaşık 1000 atom oluşturur. Dünya üzerindeki aynı hacimde havanın içinde milyarlarca trilyon molekül bulunur.

https://www.youtube.com/watch?v=B9PjtYGQ0QY

Bir sonraki adım, gazı Bose-Einstein yoğuşması veya BEC olarak bilinen farklı bir madde fazına geçirmektir. BEC genellikle maddenin beşinci hali olarak adlandırılır ve maddeler BEC'deyken çıplak gözle görülebilen bir ölçekte kuantum davranışları sergilerler. Bu sistemlerde dikkat çekici davranışlara tanık olunabilir ve onları uzayda yaratmak, onları incelemek için yepyeni bir yol açar.

Cold Atom Lab proje bilimcisi Jason Williams, "Cold Atom Lab ile birincil hedefimiz temel araştırmadır - maddenin kuantum doğasını keşfetmek için uzay istasyonunun benzersiz uzay ortamını kullanmak istiyoruz. Ultra soğuk atomları yeni geometrilerde çalışmak bunun mükemmel bir örneği." dedi.

Temel fizik araştırmaları, uygulamalar göz önünde bulundurularak yapılmaz, ancak devrim niteliğindeki teknolojiler doğal bir sonuç gibi görünmektedir. Elektronikler, lazerler ve hatta World Wide Web, doğanın en derin gizemlerine yanıt aramamızın sonuçlarıdır.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.