NASA studiază pe ISS cea de-a cincea stare a materiei, la temperaturi apropiate de zero absolut

Data publicării:
Les astronautes sortent de la Station spatiale internationale (ISS)
Staţia Spaţială Internaţională. Foto: NASA/ Profimedia

NASA foloseşte un laborator cuantic de dimensiunea unui mini-frigider aflat la bordul Staţiei Spaţiale Internaţionale pentru a studia comportamentul materiei la temperaturi apropiate de zero absolut, în condiţii de microgravitaţie. Cercetătorii speră astfel să înţeleagă mai bine una dintre cele mai neobişnuite stări ale materiei şi să deschidă drumul către noi tehnologii cuantice, scrie Live Science.

Un nou set de modernizări aduse Laboratorului de Atomi Reci de pe Staţia Spaţială Internaţională (ISS) permite NASA să studieze mecanica cuantică la cele mai scăzute temperaturi posibile, în condiţii de microgravitaţie.

Prin combinarea Laboratorului de Atomi Reci, recent modernizat, cu condiţiile de microgravitaţie din orbita joasă a Pământului, oamenii de ştiinţă încearcă să înţeleagă proprietăţile aşa-numiţilor atomi „ultrareci” într-un mediu imposibil de reprodus pe Terra.

Misiunea are ca obiectiv studierea modului în care se comportă norii de atomi la temperaturi apropiate de zero absolut, respectiv minus 273,15 grade Celsius, cea mai scăzută temperatură posibilă din Univers, la care atomii îşi pierd complet energia de mişcare.

„La cele mai scăzute temperaturi, materia se comportă radical diferit faţă de orice am experimentat până acum. Natura ondulatorie a materiei devine dominantă, iar materia ultrarece se poate comporta în moduri nu doar neaşteptate, ci şi utile pentru realizarea unor măsurători extrem de precise ale timpului, gravitaţiei şi mişcării. Laboratorul dispune de numeroase instrumente, în special după această ultimă modernizare, care ne permit să explorăm natura Universului”, a declarat Jason Williams, cercetător coordonator al proiectului din cadrul Laboratorului de Propulsie Jet al NASA din California de Sud, instituţia care a construit instalaţia.

Atomii şi particulele lor subatomice sunt obiecte cuantice al căror comportament este fundamental diferit de cel al lumii macroscopice.

De exemplu, legile mecanicii cuantice prevăd că particulele pot exista în mai multe locuri simultan, fenomen cunoscut sub numele de suprapunere cuantică, pot fi conectate între ele la distanţe foarte mari prin aşa-numita inseparabilitate cuantică şi se pot deplasa prin spaţiu şi timp atât sub formă de unde, cât şi ca obiecte solide.

Observarea acestor fenomene este însă extrem de dificilă.

Pentru a depăşi aceste dificultăţi, Laboratorul de Atomi Reci de pe ISS, care are dimensiunea unui mini-frigider, foloseşte lasere pentru a răci gaze de rubidiu şi potasiu până la temperaturi foarte apropiate de zero absolut.

La aceste temperaturi, atomii formează o stare a materiei cunoscută sub numele de condensat Bose-Einstein, în care numeroşi atomi se comportă ca o singură undă de materie cuantică.

Acest sistem le permite cercetătorilor nu doar să observe fenomene cuantice la o scară mult mai mare decât cea a atomilor individuali, ci şi să beneficieze de efectele microgravitaţiei, care permit undelor de materie din condensat să se extindă şi să evolueze fără perturbări pentru perioade mult mai lungi decât ar fi posibil pe Pământ.

Aceasta este cea de-a patra modernizare majoră a Laboratorului de Atomi Reci al NASA de la instalarea acestuia pe ISS, în 2018.

Potrivit NASA, cele mai importante îmbunătăţiri aduse în cadrul acestei actualizări includ o capcană magnetică reproiectată pentru menţinerea norului de atomi, surse de atomi îmbunătăţite şi capacităţi de măsurare mai performante.

Noile echipamente au fost trimise pe Staţia Spaţială Internaţională în aprilie 2026, iar între timp au fost instalate, activate şi au început deja să realizeze măsurători de ultimă generaţie.

Pe lângă posibilitatea realizării unor noi teste fundamentale din domeniul fizicii, aceste măsurători sunt esenţiale pentru dezvoltarea viitoarelor tehnologii cuantice spaţiale de mare precizie, utilizate pentru poziţionare, navigaţie, măsurarea timpului şi detectarea variaţiilor gravitaţionale.

Astfel de tehnologii ar putea permite într-o zi astronauţilor să se deplaseze pe Lună fără ajutorul sistemului GPS şi să contribuie la realizarea unor hărţi extrem de precise ale câmpului gravitaţional al Pământului.

„În secolul trecut a avut loc revoluţia cuantică, cea care a dus la apariţia laserelor, telefoanelor mobile şi a aparatelor RMN utilizate în imagistica medicală. Acum realizăm Quantum 2.0, adică manipularea directă a unor stări cuantice de mari dimensiuni, şi sperăm să obţinem progrese similare în domeniul tehnologiilor cuantice prin dezvoltarea acestei cercetări în spaţiu”, a declarat Ethan Elliott, cercetător adjunct al proiectului din cadrul Laboratorului de Propulsie Jet al NASA din California.

Editor : Ș.A.

Urmărește știrile Digi24.ro și pe Google News

Partenerii noștri
Playtech
Șoselele din România unde sunt amplasate radarele e-SIGUR. Cât plătești dacă depășești viteza
Digi FM
Tradiții și obiceiuri de Sfânta Maria: Când se urează, de fapt, „La mulți ani” și ce este strict interzis să...
Descarcă aplicația Digi FM
Pro FM
Travis Kelce, prima declarație despre nunta cu Taylor Swift: „Cea mai frumoasă noapte din viața mea”
Descarcă aplicația Pro FM
Film Now
Halle Berry, imaginea senzualității într-o rochie foarte decoltată. Fanilor nu le vine să creadă câți ani...
Adevarul
De ce poartă curierii nepalezi geci și mănuși la 40 de grade. Explicația medicului
Newsweek
Casa de Pensii anunță: Ce documente trebuie să depună o categorie de români ca să iasă mai repede la pensie?
Digi FM
Brad Pitt, mărturisiri tulburătoare despre cea mai întunecată perioadă din viaţa sa: „Nu vedeam nicio ieșire...
Descarcă aplicația Digi FM
Digi World
Modul în care e distribuită grăsimea corporală contează mai mult decât credeai. Ce au descoperit cercetătorii...
Digi Animal World
Fetiță de 6 ani, mușcată de un liliac turbat în timp ce se cățăra într-un copac: „Am tot strigat după ajutor”
Film Now
Cine ar putea fi noul James Bond. Un actor cunoscut, analizat la modul cel mai serios de producători
UTV
Alexandra Stan a vorbit despre momentele dificile de după naștere. „24 de ore la Terapie Intensivă”