NASA bude na ISS zkoumat Boseho-Einsteinův kondenzát

Taková teplota jako v CAL nemá existovat snad nikde jinde ve vesmíru, což je poněkud odvážné tvrzení, ale budiž. Zde jde především o to, že vědci neznají žádný přirozený proces, který by mohl vytvořit prostředí s tak nízkou teplotou. Cold Atom Laboratory (CAL) tak bude sloužit ke zkoumání hmoty v extrémně nízkých teplotách kolem minus 273,15 °C. Tento údaj ale je ve spojení s CAL značně nepřesný, neboť NASA mluví o prostředí s teplotou jen několik miliardtin stupně nad absolutní nulou.

Laboratoř CAL tvoří jednak vakuová komora, generátor elektromagnetického pole a pak také lasery. Lasery přesně vyladěné na určitou rezonanční frekvenci budou ovlivňovat atomy, a tím je chladit, přičemž elektromagnetické pole pak z prostoru dostanou všechny nepotřebné atomy s vysokou energií. Byla přitom již postavena, a to nikde jinde než v samotné JPL (Jet Propulsion Laboratory) v Pasadeně, přičemž zajímavé je to, že byly většinou využity komerčně běžne dostupné komponenty. Nyní probíhají finální práce a testy, takže CAL pravděpodobně na ISS poletí na palubě rakety Falcon 9 v rámci srpnové zásobovací mise.

Tento opravdu výkonný mrazák pak bude na ISS sloužit k různým účelům a pravděpodobně jako první proběhne pokus o vytvoření Boseho-Einsteinova kondenzátu, což je látka tvořená bosony právě při teplotě blízké absolutní nule, kdy mají mizet jejich kvantové korelace, díky čemuž se v podstatě chovají jako jedna velká unifikovaná superčástice. Díky tomu se mohou velice dobře studovat kvantové jevy. Tento kondenzát byl již mimochodem vyroben, a to při teplotě pouhých 170 nK (nanokelvin), za což dostali Eric Cornell, Carl Wieman a Wolfgang Ketterle Nobelovu cenu za fyziku. Později se Ketterle pokusil vytvořit ještě nižší teplotu a nakonec se dostal na pouhý 0,5 nK.

V přírodě se přitom má vyskytovat teplota přinejmenším 3 K jako teplota všudypřítomného reliktního záření po velkém třesku. Uvádí se tak, že pokud bychom někde na cizí planetě detekovali teplotu nižší než 3 K, byl by to v podstatě důkaz, že tam žijí inteligentní a vysoce vyspělé bytosti.

Proč se ale CAL přesouvá do vesmíru? Jako první nás napadne vliv gravitace a o ten skutečně jde. Právě v mikrogravitaci na palubě ISS bude daleko snazší pozorovat vlastnosti Boseho-Einsteinova kondenzátu, který nebude ovlivňovat zemská tíže. Konstruktéři CAL přitom doufají, že se jim podaří vytvořit vhodné pozorovací podmínky na dobu až 10 sekund, což může být neocenitelné pro zkoumání nových technologií spojených s přenosem energie, vývojem kvantových počítačů a také ještě přesnějších atomových hodin.

Zdroj: Extremetech