ایجاد حباب های فراسرد در ایستگاه فضایی بین المللی
به گزارش سیناپرس، دانشمندان نمونه های اتمی را تا نزدیک به صفر مطلق یعنی دمای منفی ۲۷۳ درجه سانتیگراد خنک کردند. این کمترین دمایی است که ماده می تواند به آن برسد. بعداً آنها را به شکل کره های بسیار نازک و توخالی در آوردند. گاز سرد به صورت یک لکه کوچک و گرد شبیه زرده تخم مرغ شروع می شود که به شکل پوسته نازک تخم مرغ در آمده است. پیشتر این آزمایش ها روی زمین شکست خورده بودند چراکه اتم ها به سمت پایین جمع می شدند در نتیجه، ماده ای تولید که می شد بیشتر شبیه لنز چشمی بود تا حباب سرد.
حباب‌های فوق سرد در نهایت می توانند در آزمایش های جدید با ماده ای عجیب تر استفاده شوند. دانشمندان حباب های فوق سرد را در یک محفظه خلاء محکم در بسته ایجاد کردند. از میدان های مغناطیسی برای دستکاری گاز به اشکال مختلف استفاده شد.
بزرگترین حباب ها حدود ۱ میلی متر قطر و ۱ میکرون ضخامت دارند. حباب ها آنقدر نازک و رقیق هستند که فقط هزاران اتم آنها را تشکیل می دهند. گفتنی است که یک میلی متر مکعب هوا روی زمین حدود یک میلیارد تریلیون مولکول دارد.
دیوید آولین (David Aveline) پژوهشگر ارشد این مطالعات و یکی از اعضای تیم علمی آزمایشگاه اتم سرد در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، گفت: اینها مانند حباب های صابون معمولی نیستند. هیچ چیز در طبیعت به اندازه گازهای اتمی تولید شده در آزمایشگاه اتم سرد وجود ندارد. بنابراین ما با این گاز منحصر به فرد شروع کردیم و نحوه رفتار آن را هنگامی که شکل هندسی متفاوت به خود می گیرد، مطالعه کردیم.
به گفته او، قرار دادن مواد در معرض شرایط فیزیکی مختلف برای درک رفتار آنها ضروری است. گرانش نیروی حیاتی است که بر حرکت و رفتار سیالات تأثیر می گذارد. انجام این نوع آزمایش ها در ایستگاه فضایی با استفاده از آزمایشگاه اتم سرد، دانشمندان را قادر می سازد تا اثرات گرانش را حذف کرده و همچنین به درک بهتر عوامل دیگر مانند کشش سطحی یا ویسکوزیته مایع کمک می کند.
ناتان لاندبلاد (Nathan Lundblad) استاد فیزیک در کالج بیتس در لویستون و یکی از محققان اصلی این مطالعه گفت: برخی از آزمایش های نظری نشان می دهند که اگر با یکی از این حباب ها که در حالت میعانات بوز-اینشتین است کار کنیم، ممکن است قادر به تشکیل گرداب های کوچک در مواد کوانتومی شویم.به گزارش سیناپرس، این اتفاق یکی از نمونه های پیکربندی فیزیکی است که می تواند به ما در درک بهتر ویژگی های میعانات بوز-اینشتین و به دست آوردن بینش بیشتری در مورد ماهیت ماده کوانتومی کمک کند.
به گزارش سیناپرس، چگالش بوز–اینشتین (Bose–Einstein condensate) پنجمین و جدیدترین حالت ماده است. این حالت، حالتی از ماده است که در آن، یک گازِ رقیقِ بوزون را تا دمای بسیار پایین و در ۲۷۳٫۱۴− درجه سانتی گراد سرد می کنند. در اثر دمای بسیار پایین در این گذار فاز، بخش بسیار بزرگی از بوزون‌ها، کمترین حالت کوانتومی را اِشغال می کنند و در آن نقطه پدیدهٔ کوانتومیِ ماکروسکوپی آشکار می شود.
مترجم: کاظم فلاحی پناه
منبع: techexplorist
