A ISS com o ônibus espacial Atlantis atracam à direita e a União Russa no canto esquerdo (2011)
Em 2018, um novo refrigerador nuclear será lançado para a estação espacial. Estamos falando do Laboratório de Átomo Frio (CAL), que é capaz de resfriar a substância a um décimo de bilionésima parte acima do zero absoluto, onde toda a atividade térmica dos átomos, teoricamente, para.
A esta temperatura, os átomos perdem sua energia e começam a se mover em câmera lenta. À temperatura ambiente, os átomos saltam um contra o outro em todas as direções a uma velocidade de várias centenas de m / s. Na CAL, eles diminuem um milhão de vezes e se condensam em estados únicos de matéria quântica.
O CAL é um recurso de vários usuários que suporta muitos pesquisadores que analisam uma ampla variedade de tópicos. Um dos primeiros experimentos será liderado por Eric Cornell, físico da Universidade do Colorado. Sua equipe empreenderá o estudo de colisões de partículas e sua interação entre si. Gases ultra-frios podem conter moléculas com três átomos, mas mil vezes maiores que uma molécula típica. Isso leva a uma baixa densidade (“molécula fofa”), que se desfaz rapidamente se não permanecer em um estado extremamente frio.
Em 2001, Cornell recebeu o Prêmio Nobel de Física pela criação dos condensados de Bose-Einstein, outro estado de quantum que pode ser estudado dentro da CAL. Tais condensados são gotículas de matéria quântica que se parecem e se comportam como ondas que existem em temperaturas ultra-frias. Em queda livre, os condensados são capazes de manter suas formas onduladas por 5-10 segundos (muito mais do que na Terra), o que abre uma janela para a esfera quântica.
O CAL pode ser usado para testar a teoria geral da relatividade e da mecânica quântica. Uma das principais questões da física moderna é: “Como eles conseguem trabalhar juntos?”. Além disso, já está planejado o uso da CAL para testar o princípio da equivalência, que afirma que a gravidade e a aceleração externa não podem ser distinguidas experimentalmente. Eles vão repetir o experimento de Galileu, que soltou as balas de canhão da Torre de Pisa. Só agora use átomos.
Moléculas ultra-frias em dois átomos também podem ser usadas para criar instrumentos para a próxima geração de testes gravitacionais precisos com gases quânticos.
