فضانوردان موفق به خلق حالت پنجم ماده در ایستگاه فضایی بین‌المللی شدند

«آزمایشگاه اتم سرد» (CAL) ناسا در سال ۲۰۱۸ توسط راکت اسپیس ایکس به فضا فرستاده شد. این آزمایشگاه در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) به تحقیق و توسعه فناوری‌های کوانتومی کمک می‌کند و اخیرا فضانوردان در آن توانسته‌اند حالت پنجم ماده را خلق کنند.

محققان ناسا اخیرا گزارش کرده‌اند که موفق به خلق «چگالش بوز-اینشتین» (BECs) شده‌اند. حالت پنجم ماده زمانی که اتم‌های عنصرهای خاص در دمای نزدیک به صفر مطلق یا صفر کلوین قرار می‌گیرند، شکل می‌گیرد. BEC از نظر ظاهر، نرمی و رسانایی عملکردی مشابه با فلز پتاسیم و فلز سزیم دارد.

از این حالت به عنوان حالت پنجم ماده یاد می‌شود چرا که در BEC، ماده به عنوان ذرات مستقل رفتار نمی‌کند و در حالت کوانتومی واحد فرو می‌ریزد که می‌توان آن را با عملکرد یک موج یکنواخت توصیف کرد. مشکل اصلی BEC، شکنندگی بالای آن است. برای دسترسی به این حالت باید دمای عنصر کاهش پیدا کند، بنابراین ارتباط با عامل خارجی می‌تواند دمای آن را افزایش دهد که نتیجه آن، عبور از آستانه چگالش است.

حالت پنجم ماده

با توجه به این موارد، ساخت حالت پنجم ماده تقریبا در زمین غیرممکن است. علاوه بر دمای بالا، گرانش زمین نیز با میدان‌های مغناطیسی موردنیاز برای نگهداری BEC در محلی برای مطالعه نیز تداخل دارد. ریزگرانش به دانشمندان اجازه می‌دهد که اتم‌ها را با نیروهای ضعیف‌تری محدود کنند چرا که دیگر نیازی به مقابله با گرانش نیست.

اگرچه در گذشته در زمین حالت پنجم ماده خلق شده، اما بر اساس مقاله‌ای که در ژورنال «Nature» به چاپ رسیده، تفاوت‌هایی میان خواص آن‌ها و BEC تولید شده در ISS وجود دارد. این حالت در زمین تنها چند میلی ثانیه دوام می‌آورد اما در ایستگاه فضایی بین‌المللی این حالت توانسته بیش از یک ثانیه باقی بماند که اگرچه زمان بالایی نیست اما محققان می‌توانند بیشتر روی خواص آن مطالعه کنند.

ریزگرانش موضوع دیگری است که باعث می‌شود فضانوردان در ISS نیاز به میدان مغناطیسی ضعیف‌تری برای دستکاری اتم‌ها داشته باشند. علاوه بر این، ریزگرانش می‌تواند فرایند کاهش دما را سرعت ببخشد و همچنین امکان ثبت تصاویر شفاف‌تر را فراهم کند.

مطالب مرتبط

میزان فلزات در کره ماه بسیار بیشتر از تصورات قبلی است

محققانی که سرگرم تحقیق روی سطح ماه برای کشف نشانه‌هایی از آب بودند، به صورت اتفاقی با حجم بسیار زیادی از فلز مواجه شدند. این اکتشاف احتمالا منجر به تغییر رویه قابل توجه در زمینه مطالعات پیرامون کره ماه و مواد تشکیل دهنده آن خواهد شد.طبق گزارش جدید منتشر شده از سوی ناسا، تیم مدارگرد... ادامه مطلب

با Eau de Space آشنا شوید؛ عطر تلخ و اسموکی که بوی فضا می‌دهد

یکی از سؤالاتی که ذهن بسیاری از کاربران را به خود درگیر کرده این است که فضا چه بویی می‌دهد. محققان ناسا در طول یک دهه گذشته مشغول توسعه رایحه‌ای با «بوی فضا» بوده‌اند تا فضانوردان پیش از ترک زمین با بوییدن آن با رایحه کیهان آشنا شوند. حال شرکتی به نام Eau de Space این... ادامه مطلب

سیارک‌ها؛ تهدید بالقوه یا منابع ارزشمند؟

۳۰ ژوئن یا ۱۰ تیر هر سال به عنوان روز جهانی سیارک‌ها نامگذاری شده. اجرامی که هر از گاهی با سر و صدای زیاد در مورد احتمال نابودی زمین به سمت ما می‌آیند اما در نهایت از بیخ گوشمان رد می‌شوند. سیارک‌ها جدای از تهدید به عنوان منبعی غنی از مواد معدنی هم در نظر... ادامه مطلب

تخریب راکت SLS طی آزمایش ناسا [تماشا کنید]

مهندسان ناسا اخیرا راکت جدید این سازمان فضایی را طی آزمایشات خود از بین بردند. هدف از این کار، بررسی مواردی بود که می‌تواند در راه‌اندازی واقعی، موشک را با مشکل مواجه کند.به گفته سایت Digital Trends، ناسا همچنان در حال توسعه سیستم پرتاب وسایل نقلیه فوق سنگین برای ماموریت‌های خارج از مدار زمین است. مهندسان این... ادامه مطلب

کارایی بالای کپسول کرو دراگون برنامه‌های ناسا را تغییر داد؛ افزایش مسافران در بازگشت

کپسول سرنشین دار «کرو دراگون» به لطف بازدهی بالا در تولید انرژی مدت بیشتری در فضا مانده و مسافران بیشتری را به زمین خواهد آورد.کپسول فضایی کرو دراگون دهم خرداد ماه در پرتابی تاریخی روانه ایستگاه فضایی شد و یک روز پس از آن با موفقیت به ایستگاه فضایی متصل شد. این کپسول قرار بود پس از... ادامه مطلب

جایزه ۳۵ هزار دلاری ناسا برای طراحی توالت مأموریت «آرتمیس»

ناسا از مردم دعوت کرده تا به این سازمان در طراحی بهترین توالت برای فضانوردان مأموریت بازگشت به ماه در سال ۲۰۲۴ کمک کنند. ناسا به سه طرح برتر جایزه ۳۵ هزار دلاری خواهد داد.طراحی یک توالت کارآمد که فضانوردان با آسودگی خاطر از آن استفاده کنند، یکی از مشکلات بزرگی است که مهندسان ناسا... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟