สถานะการรวมตัวของสสารที่ห้าถูกสังเกตครั้งแรกในอวกาศ

สภาวะไร้น้ำหนักทำให้สามารถรักษาสภาวะผิดปกติของสสารได้เป็นเวลานานเป็นประวัติการณ์

คอนเดนเสทของ Bose - Einstein เป็นสถานะรวมของสสารพิเศษ ซึ่งแสดงออกมาที่อุณหภูมิต่ำมาก มันขึ้นอยู่กับโบซอน - อนุภาคซึ่งหลายแห่งสามารถมีสถานะควอนตัมเดียวกันได้ ในกรณีนี้ อะตอมทั้งหมดมีพฤติกรรมเหมือนวัตถุควอนตัมเดี่ยวที่มีฟังก์ชันคลื่นร่วม

สำหรับนักฟิสิกส์ คอนเดนเสทของ Bose - Einstein นั้นน่าสนใจเป็นหลัก เพราะช่วยให้สังเกตเอฟเฟกต์ควอนตัมได้ในระดับมหภาค นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเข้าใจสถานะการรวมกลุ่มที่ 5 นี้จะอธิบายความลึกลับของพลังงานมืด ซึ่งเป็นรูปแบบพลังงานสมมุติที่รับผิดชอบต่อการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาล

การศึกษาคอนเดนเสทของโบสบนโลกเป็นงานที่ยากมาก เนื่องจากอุณหภูมิแวดล้อมและแรงโน้มถ่วงรบกวนการรักษาสสารให้อยู่ในสภาพที่ต้องการ อวกาศเป็นสถานที่ที่ดีกว่ามากที่จะทำสิ่งนี้ วันนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง Nature เกี่ยวกับการสังเกตการณ์คอนเดนเสทของ Bose ที่สถานีอวกาศนานาชาติ

ในห้องปฏิบัติการภาคพื้นดิน สสารอยู่ในสถานะของคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์เป็นเวลาไม่กี่วินาที บนสถานีอวกาศนานาชาติ สถานะของการรวมกลุ่มนี้สามารถคงอยู่ได้นานถึงหลายวินาที ซึ่งทำให้นักฟิสิกส์มีโอกาสศึกษาคุณสมบัติของมันอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิที่ใช้ได้ผลก็ลดลงจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์

กลุ่มนักวิจัยที่นำโดย Robert Thompson จาก California Institute of Technology ในเมือง Pasadena ได้รับคอนเดนเสทของ Bose ในโรงงานอิสระของ EXPRESS ซึ่งถูกส่งไปยัง ISS ในปี 2018 รูบิเดียมถูกใช้เป็นวัสดุเพื่อให้ได้คอนเดนเสท

เมฆปรมาณูมีอะตอมประมาณ 49,000 อะตอม ประมาณหนึ่งในสี่เป็นคอนเดนเสทเอง ซึ่งมากกว่าที่นักฟิสิกส์จะได้รับสามเท่าด้วยความช่วยเหลือของ EXPRESS ในการทดลองที่ทำบนโลก การวัดความกว้างของเมฆที่ควบแน่นทำให้สามารถประมาณได้ว่าอุณหภูมิของคอนเดนเสทในสถานะที่ติดอยู่คือ 17 นาโนเคลวิน

นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถสังเกตกลุ่มของอะตอมในสถานะที่ไม่ใช่แม่เหล็กในคอนเดนเสท ภายใต้สภาวะบนบก อะตอมดังกล่าวจะไม่ก่อตัวขึ้นในระหว่างการผลิตคอนเดนเสทของโบสจากรูบิเดียม และบนสถานีอวกาศนานาชาติ พวกมันสามารถตรวจพบได้เนื่องจากไม่มีแรงโน้มถ่วง

ผู้เขียนงานมั่นใจว่าผลการศึกษาแสดงให้เห็นถึงข้อดีของการศึกษาคอนเดนเสทของ Bose-Einstein ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักคงที่ ในอนาคตอันใกล้นี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องการได้การรวมตัวของอะตอมที่ผิดปกติในคอนเดนเสทโดยใช้โรงงาน EXPRESS รวมทั้งตรวจสอบความเหมาะสมของอะตอมในการสร้างเลเซอร์ทรงกลมปรมาณู

ก่อนหน้านี้ เราได้เขียนเกี่ยวกับพฤติกรรมของนิวตริโนบ่งชี้วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ของปัญหาการขาดปฏิสสารในจักรวาล และการทดลองที่แม่นยำเป็นพิเศษทำให้สามารถประมาณแรงโน้มถ่วงที่ระยะทางน้อยกว่า 50 ไมโครเมตร และไม่พบร่องรอยใดๆ ที่โค้งงอ ขึ้นมิติของจักรวาล