นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาต้องการจะหนีเงื้อมมือของแรงโน้มถ่วงให้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ได้สร้างคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ห้องปฏิบัติการที่โคจรอยู่นั้นยังมีประสิทธิภาพไม่เกินประสิทธิภาพของการทดลองอะตอมที่เย็นที่สุดในโลก แต่ในอนาคตอาจเป็นสถานที่ที่เหมาะที่จะใช้เครื่องกราวิมิเตอร์เชิงกลเชิงควอนตัม และดำเนินการทดสอบหลักการสมมูล
ที่แม่นยำที่สุด
คอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ เรียกว่าสถานะที่ 5 ของสสาร คือก๊าซเจือจางของอะตอมชนิดบอโซนิกซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากจนความยาวคลื่นเทียบได้กับระยะห่างระหว่างอะตอมหนึ่งกับอีกอะตอมหนึ่ง ในสถานการณ์เช่นนี้ อะตอมทั้งหมดจะอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกันและทำหน้าที่พร้อมเพรียงกัน
เป็นของไหลยิ่งยวด ดังนั้น จึงนำคุณสมบัติคล้ายคลื่นระดับจุลภาคเข้าสู่อาณาจักรมหภาค นักฟิสิกส์มักจะสร้าง BECs โดยกักก๊าซของอะตอมของบอสโซนไว้ในกับดักแม่เหล็กและยิงลำแสงเลเซอร์ไปที่อนุภาคเพื่อทำให้พวกมันเย็นลง อุปสรรค์คือต้องปล่อยคอนเดนเสทเพื่อศึกษา เมื่อเป็นอิสระแล้ว
อะตอมจะผลักกันและกระจายออกอย่างรวดเร็วหากไม่เย็นพอ ทำให้ก๊าซนั้นบางเกินกว่าจะตรวจจับได้ แต่แรงโน้มถ่วงก็ก่อให้เกิดปัญหาใหญ่เช่นกัน การดึงลงมาทำให้อะตอมชนกับด้านล่างของเครื่องมือทดลองภายในเสี้ยววินาที และเที่ยวบินพาราโบลา นักวิจัยได้ทำการทดลองหลายอย่างเพื่อยืดอายุ
ของ BECs โดยการทำให้พวกมันตกอย่างอิสระและลบผลกระทบของแรงโน้มถ่วงออกไปชั่วคราว ทางเลือกหนึ่งคือการทิ้งคอนเดนเสทจากยอดหอคอยสูงที่อพยพออกมา อีกวิธีหนึ่งคือสามารถบินบนเครื่องบินตามวิถีพาราโบลาหรือวางบนจรวดที่ทำให้เกิดเสียงได้ ซึ่งเป็นการทดลองหนึ่งในสวีเดน
ที่มีความสูงกว่า 240 กม. และประสบความสำเร็จในการตกอย่างอิสระเป็นเวลา 6 นาที แต่สถานที่ที่ดีที่สุดในการทดลองดังกล่าวอยู่ในวงโคจร วัตถุที่มีการตกอย่างอิสระอย่างต่อเนื่อง หมายความว่าพวกมันสร้างสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงตลอดเวลา หลักการนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้มีเวลามากขึ้น
สำหรับ
การทดลองเท่านั้น แต่ยังหมายความว่าก่อนที่อะตอมจะถูกปลดปล่อยออกจากกับดัก สนามแม่เหล็กที่กักขังพวกมันสามารถค่อยๆ ลดลงได้ ทำให้อะตอมกระจายออกอย่างช้าๆ และทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำลง การวิจัยครั้งใหม่นี้ดำเนินการโดยใช้ “ ซึ่งเปิดตัวโดย NASA ในปี 2018
และตั้งอยู่ภายในโมดูล ของสหรัฐฯ บนสถานีอวกาศนานาชาติ ปฏิบัติการจากระยะไกล ห้องปฏิบัติการมูลค่า 70 ล้านเหรียญฯ ใช้พื้นที่เพียง 0.4 ม. 3แต่มีเลเซอร์ แม่เหล็ก และอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดที่จำเป็นในการดักจับ ทำให้เย็น และควบคุมก๊าซปรมาณู ในตอนแรก อะตอมถูกยึดไว้ที่กึ่งกลาง
ของห้องสุญญากาศ ก่อนที่จะถูกถ่ายโอนไปยัง “ชิปอะตอม” ที่ด้านบนของห้อง ซึ่งใช้คลื่นวิทยุเพื่อดูดจับอะตอมที่ร้อนกว่าและเหลือเศษไว้น้อยกว่าหนึ่งในพันล้านของ a เคลวิน. คุณสมบัติที่โดดเด่นและเพื่อนร่วมงาน เพื่อสร้าง BEC จากอะตอมของ rubidium-87 สามารถตรวจจับคอนเดนเสทได้นาน
ถึง 1.18 วินาที และมีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการเมื่อเทียบกับลูกพี่ลูกน้องบนบก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าอะตอมของรูบิเดียมบางส่วนที่ใช้ในการทดลองยังคงแยกตัวออกจากคอนเดนเสทและกลายเป็นรูปทรงรัศมีรอบๆ แทน อยู่ในกับดักอย่างอ่อนแอผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่า
อันดับสอง
อะตอมเหล่านี้บนโลกจะตกลงสู่พื้นจากข้อมูลในฝรั่งเศส อายุการใช้งานของคอนเดนเสทของ CAL เทียบได้กับที่ผลิตโดยโรงงานบนบกที่ดีที่สุด เขาชี้ให้เห็นว่าเวลา 6 นาทีของการตกอย่างอิสระด้วยจรวดที่มีเสียงนั้นประกอบด้วยการทดลองแยกกันหลายครั้ง ซึ่งไม่มีการทดลองใดใช้เวลานาน
กว่า 300 มิลลิวินาที เขาอธิบายว่าข้อเท็จจริงที่ว่าทอมป์สันและเพื่อนร่วมงานไปไม่ถึงวินาทีนั้นไม่ได้เกิดจากแรงโน้มถ่วงหรือผลกระทบจากแรงเฉื่อยอื่นๆ แต่เป็นข้อจำกัดทางเทคนิคแทน เช่น ความท้าทายในการทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงเรื่อยๆ และความจำเป็นในการลดแรงแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่
รบกวนคอนเดนเสท กล่าวว่าข้อได้เปรียบที่แท้จริงของการอยู่ในวงโคจรก็คือการตกอย่างอิสระเป็นเวลาหลายปีน่าจะทำให้นักวิจัยสามารถปรับแต่งพารามิเตอร์การทดลองของตนได้อย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้ เขาจึงเชื่อว่างานวิจัยล่าสุด “แสดงถึงขั้นตอนสำคัญสู่การทดลองที่มีความแม่นยำสูงกับก๊าซควอนตัม
ในอวกาศ” อินเตอร์เฟอโรเมทรีของอะตอมการทดลองที่สามารถทำได้ ได้แก่ การใช้การก่อตัวของฮาโลของอะตอมเพื่อผลิตก๊าซเย็นจัดที่มีความหนาแน่นต่ำมาก อีกประการหนึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการสร้าง BEC ในรูปทรงฟองสบู่ (ท้าทายแรงโน้มถ่วง) แต่บางทีการทดลองที่รอคอยอย่างใจจดใจจ่อ
ที่สุดอาจเกี่ยวข้องกับอะตอมอินเตอร์เฟอโรเมทรี สิ่งนี้นำมาซึ่งการวัดแรงโน้มถ่วงที่แม่นยำมากโดยการบันทึกขอบการแทรกสอดที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมเย็นที่วางซ้อนกันในควอนตัมซ้อนตามสองเส้นทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยมากผ่านสนามโน้มถ่วงอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ดังกล่าวอาจถูกนำมาใช้เพื่อดำเนินการ
ทดสอบความเป็นสากลของการตกอย่างอิสระ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่ามวลเฉื่อยและแรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งเดียวกัน หรือเพื่อเปิดใช้งานการตรวจสอบสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อนและการสำรวจแร่จากอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ รวมถึงการรั่วไหลจากชิปอะตอม
ทำให้นักวิจัยของ NASA ชะลอการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการวัดอินเทอร์ฟีโรเมทรี แต่หลังจากการเปิดตัวเสบียงใหม่ในเดือนธันวาคม พวกเขาทำแบบนั้นในเดือนมกราคมปีนี้และอีกหนึ่งเดือนต่อมาก็สร้าง BEC อีกครั้ง
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
