Αρχική Διάστημα Επιστημονικό & τεχνολογικό επίτευγμα: Η 5η κατάσταση της ύλης στο ΔΔΣ

Επιστημονικό & τεχνολογικό επίτευγμα: Η 5η κατάσταση της ύλης στο ΔΔΣ

0
ΔΔΣ
Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Φωτογραφία της NASA από Pixabay.

Επιστημονικό και τεχνολογικό επίτευγμα θεωρείται το πείραμα που πραγματοποιήθηκε επιτυχώς στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ΔΔΣ) από επιστήμονες της NASA. Κατά τη διεξαγωγή του πειράματος επετεύχθη η κβαντική “5η κατάσταση της ύλης”.

Η 5η κατάσταση της ύλης ονομάζεται το υπέρψυχρο αέριο συμπύκωμα Bose-Einstein. Τα συμπυκνώματα Bose-Einstein, παρατηρήθηκαν στην πράξη μόνο πριν 25 χρόνια. Τα είχαν προτείνει όμως θεωρητικά ως την 5η κατάσταση της ύλης (εκτός από τα στερεά, υγρά, αέρια και το πλάσμα) οι Άλμπερτ Αινστάιν και Σατιέντρα Ναθ Μπόουζ στις αρχές της δεκαετίας του 1920, απ’όπου και πήραν το όνομά τους.

Ο λόγος που θεωρείται επίτευγμα, είναι διότι αφενός είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται κάτι τέτοιο στο διάστημα και αφετέρου γιατί η διάρκεια κατά την οποία η ύλη υπάρχει σε αυτή την 5η κατάσταση ήταν αρκετά μεγαλύτερη απ’ότι στα πειράματα που είχαν πραγματοποιηθεί στη Γη. Αυτό, διότι οι συνθήκες μικροβαρύτητας στο διάστημα, είναι περισσότερο ευνοϊκές για τη μελέτη της ύλης.

Το πείραμα έγινε σε ένα από τα πιο κρύα μέρη στο σύμπαν, σε μία συσκευή μεγέθους βαλίτσας “Cold Atom Laboratory-CAL”, που είχε εκτοξευθεί στον ΔΣΣ το 2018. Το εν λόγω μίνι-εργαστήριο ψύχει άτομα ρουβιδίου σε έναν θάλαμο κενού, χρησιμοποιώντας φως λέιζερ για να επιβραδύνει την κίνησή τους. Στη συνέχεια, μαγνητικά πεδία συγκρατούν και “παγιδεύουν” το πυκνό νέφος των ατόμων, που έχει θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν (- 273 βαθμοί Κελσίου), με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός συμπυκνώματος Bose-Einstein.

Οι ιδιότητες του συμπυκνώματος Bose-Einstein

Επιστημονικό & τεχνολογικό επίτευγμα: Η 5η κατάσταση της ύλης στο ΔΔΣ - Bose–Einstein condensate

Διαβάστε επίσης:  Δηλώσεις Μητσοτάκη - Αναστασιάδη: "εκτός πλαισίου και διεθνούς δικαίου η Άγκυρα"

Το πολύ κρύο νέφος όταν μπει σε αυτή την κατάσταση δε συμπεριφέρεται πλέον όπως τα επιμέρους άτομα και σωματίδια, αλλά ως μία ενιαία οντότητα με κβαντικές ιδιότητες, όπου ταυτόχρονα κάθε σωματίδιο λειτουργεί και ως κύμα. Το όλο συμπύκνωμα μπορεί, πλέον, να θεωρηθεί ως ένα ενιαίο κύμα ύλης. Ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτά τα συμπυκνώματα μπορούν να παράσχουν ζωτικές ενδείξεις για μυστήρια της Φυσικής, όπως η σκοτεινή ενέργεια.

Το πείραμα CAL που βρίσκεται σε εξέλιξη πραγματοποιείται εξ αποστάσεως με επικεφαλής τον Ρόμπερτ Τόμσον του Εργαστηρίου Αεριώθησης (JPL) του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) και της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), και τα πρώτα αποτελέσματά του παρουσιάστηκαν σε δημοσίευση στο περιοδικό “Nature”.

Να σημειωθεί ότι η 5η κατάσταση της ύλης έχει μεν δημιουργηθεί από πολλούς επιστήμονες σε διάφορα πειράματα από το 1995 και μετά στη Γη, όπου, όμως, λόγω της βαρύτητας, το συμπύκνωμα μπορεί να δημιουργηθεί μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου. Αντίθετα, όπως έγινε με το πείραμα στον ΔΔΣ, στο διάστημα λόγω της πολύ μικρότερης βαρύτητας η πέμπτη κατάσταση της ύλης παραμένει σταθερή για μερικά δευτερόλεπτα, οπότε μπορεί να μελετηθεί καλύτερα.

Η προοπτική των ερευνητών είναι να χρησιμοποιήσουν το πείραμα για να παρακολουθήσουν τα άτομα να συγκρούονται σε κβαντικό επίπεδο, καθώς, επίσης, να ανιχνεύσουν κατά πόσο πιθανές “ρυτιδώσεις” του χωροχρόνου που προκαλούν τα βαρυτικά κύματα, επιδρούν στην κίνηση των ατόμων. Ακόμη, να ελεγχθεί κατά πόσο η μικροβαρύτητα παραβιάζει την αρχή ισοδυναμίας του Αϊνστάιν, σύμφωνα με την οποία όλες οι μάζες σε ένα βαρυτικό πεδίο επιταχύνονται με τον ίδιο τρόπο.

Πηγή: cnn.gr

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here