Команда ученых на Международной космической станции смогла добиться получения квантового газа

Команда ученых на Международной космической станции смогла добиться получения квантового газа в пятом агрегатном состоянии, состоящего из двух типов атомов. Это открытие открывает путь для проведения новых экспериментов по квантовой химии в условиях космоса.

Законы природы предусматривают, что молекулы и атомы остаются связанными друг с другом в любой среде. Однако в условиях невесомости они начинают отдаляться друг от друга внутри этих связей. В лаборатории НАСА "Холодный атом" газ охлаждается почти до температуры -273°C с использованием лазеров и магнитов. Это делает атомы настолько медленными, что становится возможным наблюдать квантовые эффекты.

Микрогравитация способствует образованию конденсата Бозе — Эйнштейна, который в обычных условиях исчезает, как только выключаются лазеры и магниты. Однако этот конденсат сохраняется в невесомом пространстве. С 2018 года экипаж МКС использовал это состояние для проведения квантовых экспериментов.

Удалось впервые получить квантовый газ с двумя типами атомов — калием и рубидием. До этого времени создание больших молекул с множеством атомов было невозможным из-за того, что хрупкий газ на Земле быстро распадался.

Эксперимент может помочь проверить принцип эквивалентности теории относительности Эйнштейна. Согласно этому принципу, гравитация действует одинаково на все объекты в вакууме — будь то молоток или пружина. Однако эти физические законы не всегда соответствуют законам квантовой физики. Новое исследование направлено на выяснение точки, в которой гравитация оказывает различное влияние на материю. Полученные результаты могут потребовать корректировки теории относительности.

Возможно использование этой технологии для создания очень чувствительных датчиков. Любые изменения магнитного поля или мельчайшие вращения могут вызывать реакцию. Конденсат Бозе — Эйнштейна может применяться для создания гироскопов для навигации в космосе.

Команда ученых также изучает перспективы разработки сверхточных космических часов и возможностей высокоскоростного интернета в космосе. Предполагается, что эта технология могла бы дать больше информации о темной энергии, космическом компоненте, ответственным за ускорение расширения Вселенной.