ناسا به زودی سردترین نقطه جهان را در ایستگاه فضایی راه اندازی می کند

کره زمین محل چندان مناسبی برای مطالعه رفتار کوانتوم نیست و به همین خاطر ناسا آزمایشگاهی ویژه را بدین منظور روانه ایستگاه فضایی کرده است.

یکی از راه های بهینه سازی کارایی ماشین های کوانتومی استفاده از لیزر برای کاهش دمای گروهی اتم ها تا نزدیک صفر مطلق است اما در کره زمین جاذبه در کسری از ثانیه این آرایش را برهم می زند.

ناسا برای حل این مشکل سردترین مکان شناخته شده در جهان به نام Cold Atom Lab را به ایستگاه فضایی منتقل کرده است. این آزمایشگاه به عنوان یک محفظه سرمایشی از شرایط ریز گرانشی خارج از ایستگاه فضایی به منظور حفظ حالت بهینه اتم ها در مدتی طولانی تر بهره می برد. Cold Atom Lab دمایی نزدیک به ۱۰ میلیارد برابر سردتر از خلا فضایی را ایجاد کرده و با بهره گیری از لیزرها و الکترومغناطیس حرکت اتم ها را تا نزدیک حالت ایستا، کند می کند. در چنین حالتی کوانتوم بر فیزیک معمولی غلبه کرده و اتم ها را مجبور می کند به جای ذره مثل موج رفتار کنند.

هنگامی که اتم های درون جعبه تا این حد سرد شوند، به شکل ابرمایع درمی آیند که به آن چگالش بوز-اینشتین می گویند. این اتم ها در جاذبه بسیار کم ایستگاه فضایی حالت موجی خود را برای حدود ۱۰ ثانیه حفظ می کنند که علی رغم کوتاه بودن، مطالعه آنها را تسهیل می کند.

محققان عقیده دارند همین زمان مختصر پتانسیل درک بهتر از فیزیک کوانتوم را دارد که در نهایت به توسعه و بهینه سازی دستگاه های مبتنی بر محاسبات کوانتومی، سنسورها، کامپیوترها و حتی ساعت های اتمی مورد استفاده در ناوبری های فضایی منجر خواهد شد. علاوه بر این در شناسایی متداول ترین ماده شناخته شده در جهان هستی یعنی «انرژی تاریک» نیز موثر خواهد بود؛ با این وجود انجام این مطالعات و پیاده سازی آنها مستلزم صرف زمانی نسبتا طولانی است.

تماشا کنید: تور مجازی ناسا از کره ماه