Исследовательская группа на борту китайской космической станции «Тяньгун» зафиксировала выдающееся достижение в области экспериментальной физики, опубликовав данные о новом мировом рекорде минимальной температуры. В условиях орбитальной микрогравитации учёным удалось охладить облако из 20 000 атомов рубидия до колоссальных 9,7 пикокельвина, что в четыре раза превосходит предыдущие достижения земных и орбитальных лабораторий.
Эксперимент посвящён созданию и изучению конденсата Бозе — Эйнштейна (КБЭ) — особого состояния вещества, в котором ультрахолодные атомы начинают вести себя как единая квантовая волна. На Земле подобные исследования упираются в проблему гравитации, заставляющую атомы оседать в ловушках, тогда как магнитные альтернативы вынуждают частицы переходить в единое спиновое состояние. Однако учёные из КНР применили комбинацию лазерного и испарительного охлаждения внутри гибких оптических дипольных ловушек в условиях космической невесомости.
Главным преимуществом орбитального эксперимента стало не только рекордное падение температуры, но и феноменальная длительность свободного расширения атомарного облака, составившая целых 7 секунд. Для сравнения: башни свободного падения на Земле дают лишь около 2 секунд наблюдений, а аналогичное оборудование на МКС ограничивалось 1 секундой, что сужало возможности точных замеров.
Столь беспрецедентные условия открывают путь к изучению тончайших квантовых феноменов, недоступных на Земле. В их числе — исследование экзотических квантовых фаз. Кроме того, созданная установка послужит базой для разработки космических атомных интерферометров высокой точности, способных проверять фундаментальные законы физики.
Источник
www.science.org
