Експериментальна установка NASA дозволила вченим вивчити поведінку атомів за температур, близьких до абсолютного нуля, що є важливим кроком у розвитку квантової фізики
NASA провело успішні випробування нового інструменту на борту Міжнародної космічної станції, який використовує квантову технологію для вимірювання гравітації, магнітних полів та інших сил у космосі. Цей інструмент, – атомний інтерферометр, – здатний вимірювати вібрації орбітальної лабораторії за допомогою ультрахолодних атомів.
Атомний інтерферометр використовує атоми, охолоджені лазером до мільйонних часток градуса вище абсолютного нуля, що навіть холодніше, ніж у космосі. Це дає змогу отримати точні вимірювання властивостей самих атомів. Хоча атомні інтерферометри використовуються на Землі, вони вважалися занадто крихкими, щоб функціонувати протягом тривалого часу в космосі. Однак, використовуючи Лабораторію холодних атомів NASA на МКС, вчені довели, що атомні інтерферометри можна використовувати в космосі.
Лаборатория холодных атомов использует преимущества микрогравитационной среды на борту МКС для изучения квантовых явлений. Лаборатория охлаждает атомы почти до абсолютного нуля, или -459 градусов по Фаренгейту (-273 градуса по Цельсию). При этих сверхнизких температурах атомы образуют пятое состояние вещества, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна, что делает квантовые свойства атомов макроскопическими, а не микроскопическими.
Используя атомный интерферометр, учёные используют волнообразные свойства атомов, которые могут заставить один атом одновременно перемещаться по двум физически отдельным путям. Когда волны атома рекомбинируют и взаимодействуют, учёные могут измерить влияние гравитации или других сил, которые действовали на эти волны.
Наличие космического атомного интерферометра, способного измерять гравитацию с предельной точностью, может помочь лучше понять состав лун и других небесных тел.