ایجاد حالت پنجم ماده در فضا برای اولین بار

محققان برای اولین بار در جهان توانستند چگالش بوز- اینشتین (حالت پنجم ماده) را در شرایط میکروگرانشی مورد مطالعه قرار دهند.

کد خبر: ۲۳۶۸۸۶

تاریخ: ۱۴ آبان ۱۳۹۷ - ۰۳:۰۰

چگالش بوز- اینشتین که به عنوان حالت پنجم ماده شناخته می شود، حالتی است که در آن یک گاز رقیق بوزون تا دمای منفی 273.15 درجه سانتیگراد که نزدیک به صفر مطلق است، سرد می شود و در وضعیت گذار فازی قرار می گیرد. در این حالت کوانتومی، انرژی اتم ها بسیار کم شده و در حالتی نزدیک به توقف، به دام می افتند. این حالت ماده برای مطالعه ماهیت و رفتار ذرات، ایده آل است.

محققان در این تحقیقات تلاش کردند با ایجاد این حالت ماده در شرایط میکروگرانشی، حداکثر زمان ممکن را برای انجام آزمایشات مختلف به دست آورند.

معمولا ایجاد حالت چگالش بوز- اینشتین مستلزم بهره گیری از تجهیزاتی به اندازه یک اتاق برای سردکردن اتم ها است. به همین علت محققان ابتدا نمونه کوچکی از این تجهیزات را به شکل یک تراشه حاوی اتم های روبیدیوم ساختند. سپس این تراشه درون یک راکت قرار گرفت و در ماموریت MAIUS 1 تا ارتفاع 243 کیلومتری زمین پرتاب شد. در این اقدام دمای تراشه و محتوای آن تا منفی 273.15 درجه سانتیگراد کاهش یافت که کمترین دمای ثبت شده در جهان محسوب می شود.

این راکت به مدت 6 دقیقه حداقل جاذبه را تجربه کرد. در این مدت محققان 110 طریق مختلف را که جاذبه روی فرایند به دام انداختن و خنک کردن اتم ها اثرگذار است و همچنین رفتار اتم ها در سقوط آزاد را مورد مطالعه قرار دادند.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature منتشر شده است.