سردترین نقطه جهان کجا و چگونه ایجاد می شود؟

بیگ بنگ: در تابستان پیش رو ناسا می خواهد جعبه ای را به ایستگاه فضایی بین المللی ارسال کند که قرار است اتم های گاز را تا پایین ترین حد ممکن سرد کند. این آزمایش دانش ما را از گرانش و انرژی تاریک (که از فراگیر ترین نیروهای موجود در طبیعت هستند) گسترش می  دهد.

به گزارش بیگ بنگ، در داخل این جعبه، یک لیزر، محفظه ای از خلاء و همچنین تیغه ای الکترومغناطیسی قرار گرفته که انرژی جنبشی ذرات را تا جایی که تقریبا بی حرکت شوند، کاهش می دهد. این مجموعه از ابزارها که توسط آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا(JPL) در ایالات متحده توسعه یافته است با نام آزمایشگاه اتم سرد(CAL) شناخته می شود و قرار است در آگوست امسال به وسیله موشک اسپیس ایکس CRS-12 در مدار زمین قرار گیرد. جعبۀ آزمایشگاه اتم سرد طوری طراحی شده است که بتواند اتم های گاز را تا یک میلیاردم درجه بالاتر از صفر مطلق(یعنی ۱۰۰ میلیون بار سردتر از اعماق فضا) سرد کند. رابرت تامپسون یکی از دانشمندان این پروژه گفت: «مطالعه اتمهای ابرسرد می تواند درک ما را از ماده و گرانش متحول کند.»

وقتی اتم ها به شدت سرد می شوند (یعنی تا حدی که CAL آنها را سرد می کند) حالتی از ماده به وجود می آید که به آن چگالش بوز-اینشتین می گویند. در این حالت قوانین فیزیک کلاسیک به کنار می رود و فیزیک کوانتومی سر بر می آورد. ماده در این حالت رفتار ذره ای خود را کمتر بروز می دهد و در عوض رفتار موجی آن مشاهده می گردد. ردیف های اتمی روی یکدیگر طوری حرکت می کنند که انگار بر هم سوار هستند. این شکل موجی از مواد هرگز در دماهای بالا دیده نمی شود و فقط در دماهایی که آزمایشگاه اتم سرد می تواند ایجاد کند مشاهده می شود.

ناسا تاکنون این آزمایش را در فضا انجام نداده بود. از طرفی بر روی زمین نیروی گرانش باعث می شود که اتم ها به سمت زمین کشیده شوند و بنابراین حالت مذکور فقط برای کسری از ثانیه مشاهده می شود. در ایستگاه بین المللی، اتم های ابرسرد می توانند حالت موجی خود را برای مدت طولانی تری حفظ کنند، و این به دانشمندان فرصت کافی می دهد تا به درک بنیادی ترین اصول فیزیک دست یابند. تامپسون تخمین می زند که پروژه آزمایشگاه اتم سرد، عمر چگالش بوز-اینشتین را تا سطح ۵ الی ۱۰ ثانیه افزایش دهد. و در آینده با توسعه پروژه یCAL این زمان تا چند صد ثانیه نیز خواهد رسید.

چگالش بوز-اینشتین در واقع یک «ابرشاره» (نوعی مایع با ویکسوزیته صفر) است، که در آن اتم ها بدون اصطکاک بر روی یکدیگر حرکت می کنند. آنیتا سنگوپتا مدیر پروژه ی آزمایشگاه اتم سرد، می گوید: «اگر یک لیوان پر از مایع ابرشاره را هم بزنید، تا ابد خواهد چرخید، هیچ اصطکاک و ویسکوزیته ای برای از بین بردن انرژی جنبشی و کم کردن سرعت آن وجود ندارد. ما با درک بهتر ابرسیال ها و استفاده از آنها می توانیم به نحو بهینه تری به انتقال انرژی بپردازیم. »

این آزمایشات می تواند در تکنولوژی های پیشرفته ای همچون سنسور ها، کامپیوتر های کوانتومی و ساعت های اتمی (که در ناوبری فضاپیما ها کاربرد دارد) مورد استفاده قرار گیرند. ناسا در حال توسعه پروژه آزمایشگاه اتم سرد است، این پروژه همچنین تحت حمایت برنامۀ ایستگاه فضایی بین المللی(واقع در مرکز فضایی جانسون ناسا در شهر هوستون) میباشد.

ترجمه: امین میرزایی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: zeenews.com

image_pdfimage_print
(22 نفر , میانگین : 4٫82 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=63738
امین میرزایی

امین میرزایی

دانشجوی کارشناسی روانشناسی-علاقه‌مند به نجوم، کیهان شناسی، روانشناسی، جامعه شناسی میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. Aria گفت:

    اگه این کار را گسترش بدن آیا میتونند جلوی گرمای زمین را بگیرند؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *