ISS’de Evrendeki en soğuk maddeleri oluşturmak için tasarlanmış birleşik bir laboratuvar bulunmaktadır. Burası, bilim adamlarına sıfır yerçekimi koşullarında atomların kuantum özelliklerini inceleme fırsatı veren Soğuk Atom Laboratuvarıdır. 15 Kasım’da bilim insanları önemli bir sonuca ulaşıldığını duyurdu.
NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki bir ekip tarafından uzaktan kontrol edilen Soğuk Atom Laboratuvarı, iki tür atom içeren bir kuantum gazı yarattı. Bu sonuç, kuantum kimyası alanında uzay deneyleri yapmak için yeni olanaklar sunuyor.
Madde bilinen beş halde mevcut olabilir: gaz halinde, sıvı, katı, plazma ve Bose-Einstein yoğunlaşması; maddenin 1990’larda keşfedilen egzotik beşinci hali.
Bose-Einstein yoğunlaşmaları doğada oluşmaz, ancak bilim insanları bunları oluşturabilir. Bu, bir atom bulutunu -459,67°F (-273,15°C) olan mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa soğutmak için lazerlerin veya mıknatısların kullanıldığı Soğuk Atom Laboratuvarı’na benzer şekilde ultra soğuk laboratuvarlarda yapılır. Bose-Einstein yoğunlaşma durumunda atomlar yavaşlayarak bilim adamlarının nadir kuantum etkilerini gözlemlemesine olanak tanır.
Dünya’da yerçekimi, onu oluşturmak için gereken mıknatıslar veya lazerler kapatıldığında Bose-Einstein yoğunlaşmasının çökmesine neden olur. Ancak uzaydaki mikro yerçekimi koşullarında bu gerçekleşmez. 2018 yılında bilim insanları, ISS’ye kurulumdan sonra Soğuk Atom Laboratuvarı’nda bir Bose-Einstein yoğunlaşması oluşturmayı zaten başardılar. Son yıllarda bu fenomeni araştırıyorlar.
Artık araştırmacılar böyle bir kuantum gazını yalnızca bir değil iki tür atomla oluşturabileceklerini gösterebildiler. Bunu yapmak için potasyum-rubidyum atomu çiftlerini kullandılar. NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan temsilciler, bu tür kuantum gazıyla daha fazla çalışmanın, Dünya’da halihazırda kullanılan uzay kuantum teknolojilerinin geliştirilmesi için yararlı olabileceğini söyledi.
“Son derece hassas sensörler oluşturmak ve Bose-Einstein yoğunlaşmasındaki soğuk atomları kullanarak jiroskoplar oluşturmak mümkün hale geliyor. Bu tür jiroskoplar, derin uzayda uzay navigasyonu için bir dayanak noktası görevi görebilir. Ayrıca, yüksek hızlı İnternet ve GPS gibi alanlar için önemli sonuçları olan, daha doğru uzay saatlerine yol açan fikirler de değerlendiriliyor” diyor ortak yazarlardan biri olan Rochester Üniversitesi’nden fizik ve optik profesörü Nicholas Bigelow. keşfin.
Araştırmacılar, Soğuk Atom Laboratuvarı’nda gelecekte yapılacak deneylerin, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin temelini oluşturan eşdeğerlik ilkesinin test edilmesine yardımcı olacağını umuyor. Bu prensibe göre yerçekimi, kütleleri ne olursa olsun tüm cisimleri eşit şekilde etkilemelidir.
Bilim insanları bu prensibi, Evrendeki en küçük nesnelerin davranışını tanımlayan kuantum mekaniği yasalarıyla uzlaştırmakta zorluk yaşıyor. Uzaydaki kuantum deneylerinin bu prensibi daha doğru bir şekilde test etmeyi mümkün kılacağını umuyorlar.