Cov kws kho mob tsim cov kab txawv "daim ntawv thib tsib ntawm qhov teeb meem" nyob hauv ISS

Cov kws kho mob tsim cov kab txawv "daim ntawv thib tsib ntawm qhov teeb meem" nyob hauv ISS
Cov kws kho mob tsim cov kab txawv "daim ntawv thib tsib ntawm qhov teeb meem" nyob hauv ISS
Anonim

Raws li tsab xov xwm tsis ntev los no hauv phau ntawv Xwm Xwm, tus kws kho lub cev los ntawm California Lub Tsev Kawm Txuj Ci Txuj Ci Technology thiab Lub Chaw Tshawb Fawb Dav Hlau tau tsim qhov xwm txheej tsis xwm yeem ntawm qhov teeb meem hu ua Bose-Einstein condensate (BEC) hauv qhov chaw. Cov kws kho mob tau ua qhov no los ntawm kev teeb tsa kev teeb tsa me me ntawm lub tub yees txias me me nyob hauv Chaw Thoob Ntiaj Teb Chaw Chaw (ISS). Nws hu ua Cold Atom Laboratory (CAL), ua lwm yam lus, "qhov chaw txias tshaj plaws nyob hauv qab ntuj khwb."

BEC muaj npe tom qab Albert Einstein thiab Indian kws paub txog lub cev Satyendra Bose, uas nyob rau xyoo 1920 tau kwv yees tias muaj peev xwm ua tau tias cov nthwv dej ntawm cov atoms tuaj yeem tso cov atoms sib kis thiab sib tshooj yog tias tau ntim ze rau ib leeg. Ntawm qhov kub ib txwm muaj, atoms ua zoo li pob billiard, sib sib zog nqus tawm ntawm ib leeg. Txo qhov kub kom txo lawv qhov nrawm. Yog tias qhov kub tau qis txaus (billionths ntawm qib siab tshaj qhov tsis muaj xoom), thiab cov atoms tau ntim nruj nreem txaus, nthwv dej ntawm cov tshuaj sib txawv tuaj yeem "hnov" ib leeg thiab sib koom ua ke lawv tus kheej, zoo li lawv yog ib qho loj "superatome".

Physicists Eric Cornell thiab Carl Wieman, tom qab ntawd ntawm University of Colorado's JILA lab, tsim thawj BECs hauv chav kuaj thaum xyoo 1995. Siv lub tshuab raj laser, lawv txias txog 10 lab atoms ntawm rubidium roj; txias atoms tau tuav hauv qhov chaw los ntawm kev sib nqus. Tab sis cov atoms tseem tsis txias txaus los tsim BEC, yog li lawv tau ntxiv qib thib ob, ua kom txias, uas lub network ntawm cov chaw sib nqus tau sib koom ua ke kom tshem tawm cov atoms kub tshaj plaws kom cov atom txias tuaj yeem nyob ze ua ke. Cov txheej txheem no ua haujlwm zoo ib yam nkaus li qhov txias ua kom txias tshwm rau koj lub khob kas fes thaum sawv ntxov - cov atoms kub nce mus rau saum cov ntxiab ntxiab thiab "dhia tawm" ua pa.

Txog lub Cuaj Hlis 2001, ntau dua peb lub kaum os pab pawg tau rov ua dua qhov kev sim. Qhov kev tshawb pom no tau cim pib ntawm ib ceg tshiab ntawm lub cev. BECs tso cai rau cov kws tshawb fawb tshawb nrhiav qhov txawv, ntiaj teb me me ntawm quantum physics zoo li yog lawv tau saib nws los ntawm lub tsom iav loj; BEC "ua kom nrov" atoms tib yam uas lub laser ua kom nrov photons. Wiemann, Cornell thiab Wolfgang Ketterle sib koom xyoo 2001 Nobel nqi zog hauv Physics rau lawv qhov kev ua tiav.

Kev sim German MAIUS 1 (Niam Wave Interferometry hauv Microgravity) tsim BEC hauv qhov chaw xyoo 2017, thaum lub sijhawm rau-feeb ntawm microgravity ya dav hlau saum lub foob pob foob pob. Cov cuab yeej kuaj sim xav tau los tsim BEC hauv Ntiaj Teb siv sijhawm tsawg dua 1 m3 thiab tsuas yog xav tau txog 510 watts los ua haujlwm, ua rau nws zoo tagnrho rau kev sim ntawm ISS. CAL ntsuas tau teeb tsa ntawm lub nkoj thaum lub Tsib Hlis 2018. Tam sim no lub tsev siv cov rubidium atoms los tsim BECs, tab sis muaj phiaj xwm suav nrog cov poov tshuaj sib xyaw hauv kev sib xyaw los kawm txog kev siv lub cev sib xyaw BECs.

Qhov no yog qhov tseem ceeb ua ntej vim tias BECs tau tsim hauv qhov chaw ntev dua li hauv chav sim hauv av, txawm tias tom qab kaw cov cuab yeej raug kaw, muab sijhawm rau cov kws kho mob me ntsis ntxiv los kawm txog cov xwm txheej txawv txawv - ib ob, piv rau feem ntawm ib feem thib ob. hauv av Raws li Neil Patel piav qhia hauv Technology Txheeb Xyuas.

Txhawm rau ua qhov kev sim siv BEC, peb yuav tsum tau tua lossis tso cov cuab yeej sib nqus. Cov huab ntawm atoms yuav nthuav dav, uas muaj txiaj ntsig vim tias BECs yuav tsum nyob txias thiab cov pa nkev yuav txias thaum lawv nthuav dav. Tab sis yog tias cov atoms hauv BEC nyob deb dhau lawm, lawv tsis coj tus yam ntxwv zoo li qub. Nov yog qhov uas Lub Ntiaj Teb qis orbit microgravity los ua si. Yog tias koj sim ua kom muaj zog ntau ntxiv hauv ntiaj teb, hais tias JPL tus kws kho lub cev David Evelyn, tus sau sau cov ntawv tsis ntev los no hauv Xwm, lub ntiajteb txawj nqus yuav yooj yim rub cov atoms nyob hauv nruab nrab ntawm BEC huab mus rau hauv qab ntawm cov ntxiab kom txog thaum lawv tawm mus., distorting condensate los yog ua kom nws puas tag.

Tab sis hauv microgravity, cov cuab yeej hauv CAL tuaj yeem tuav cov atoms ua ke txawm tias qhov ntim ntawm cov ntxiab tau nce. Qhov no ua rau cov hws nyob ntev dua, uas tso cai rau cov kws tshawb fawb tshawb fawb nws ntev dua li lawv tuaj yeem ua tau hauv ntiaj teb (thawj qhov kev tawm tsam yog 1.18 vib nas this ntev, txawm hais tias lub hom phiaj yog tuaj yeem tshawb huab tau 10 vib nas this)).

Evelyn hais tias "Peb yuav ua BEC kev sim txhua hnub, ntau teev nyob rau ib hnub," Cov cuab yeej yog kev tswj chaw taws teeb. Peb khiav nws los ntawm khoos phis tawj hauv Ntiaj Teb."

CAL yog thawj qhov yuav tsum tau ua haujlwm txog ib xyoos ua ntej yuav tsum tau siv cov khoom seem, tab sis cov kws tsav dav hlau ntawm ISS - tshwj xeeb tshaj yog Christina Koch - tau ua qhov kev saib xyuas tseem ceeb kom txuas ntxiv nws lub neej. Cov cuab yeej tau ua haujlwm rau ob xyoos tag nrho. Kev txhim kho tsis ntev los no suav nrog atomic interferometer, uas tuaj yeem siv BEC los ntsuas ib qho kev hloov pauv hauv ntiajteb txawj nqus. BEC tseem tuaj yeem tshawb pom qhov kawg, qhov xav tau txias txias qhov teeb meem me me, lossis siv los nrhiav qhov chaw ntawm lub zog tsaus.

"Yav dhau los, peb qhov kev nkag siab tseem ceeb ntawm kev ua haujlwm sab hauv ntawm lub ntuj tau los ntawm cov khoom siv nrawm thiab cov chaw saib hnub qub," tus kws sau ntawv Robert Thompson ntawm Caltech hais. "Kuv ntseeg tias kev ntsuas raug siv cov txias txias yuav ua lub luag haujlwm tseem ceeb ntxiv rau yav tom ntej."

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