Na Mezinárodní vesmírné stanici bude nejchladnější místo ve známém vesmíru

International Space Station (ISS), neboli Mezinárodní vesmírná stanice, se pohybuje skrz mrazivý prostor (vakuum však samo o sobě samozřejmě žádnou teplotu nemá) nějakých 400 kilometrů nad zemským povrchem a jde o vhodné prostředí pro experiment Cold Atom Lab (CAL) americké NASA. Experimenty dole na zemi přitom už dosáhly velice nízkých teplot blížících se absolutní nule, kdy veškerý pohyb ustane. Nicméně teplo okolního prostředí nám v takových podmínkách brání dostat se ještě níže a vědci věří, že CAL v prostředí ISS to umožní, aby mohly být zkoumány kvantové vlastnosti různých materiálů. Aktuální laboratorní rekord je 100 pK, čili sto pikokelvinů (0,0000000001 K) a teplota v CAL by mu měla konkurovat.

 

 

Zařízení CAL využívá magnetická pole pro udržení vzorků v potřebné pozici, kde se na ně zaměří lasery, které je zchladí co nejblíže k absolutní nule, čili přibližně -273,15 °C nebo prostě 0 K. 

 

Studování atomů při teplotách blížících se absolutní nule umožní lépe otestovat a pochopit jejich kvantové vlastnosti, neboť takové atomy nemají téměř žádnou entropii, takže kvantové stavy trvají déle a od okolního prostředí nejsou tak rušeny. Konkrétně je NASA v tomto případě zaměřena na vytvoření Boseho-Einsteinova kondenzátu. To je stav hmoty, v němž atomy mají stejný nízkoenergetický kvantový stav a chovají se jako jednotná vlna a ne částice. 

 

 

V roce 1995 takový kondenzát poprvé vyrobili Eric Cornell a Carl Wieman na Univerzitě v Coloradu, a to z plynného rubidia zchlazeného na pouhých 170 nanokelvinů. Za to tito pánové v roce 2001 získali Nobelovu cenu za fyziku. Vzniklé vlny se však působením gravitace propadnou, ale na palubě ISS v prostředí mikrogravitace by měly vydržet až deset sekund. 

 

NASA už dokončila konstrukci zařízení CAL, a to s využitím běžně prodávaného vybavení a softwaru, ale i tak jde samozřejmě o velice komplikované zařízení, které si vyžádá extenzivní testování. CAL už měl přitom letět na ISS na začátku roku 2017, ale bylo to právě testování v laboratořích JPL, které jeho nasazení pozdrželo. Ještě nyní není jasné, kdy vůbec na ISS poletí, ale mělo by to nastat v průběhu několika příštích měsíců.