2017.gada augustā kompānijas SpaceX automatizētais kravas kuģis Dragon kravas piegādes misijas CRS-12 ietvaros uz Starptautisko kosmisko staciju (SKS) nogādās nelielu «ledusskapi», kurā tiks radīta viszemākā zināmā temperatūra Visumā. Tas netiks izmantots, lai glabātu pārtikas produktus un pat ne eksperimentos iegūtos paraugus. Šajā kastītē ar izsmalcinātu instrumentu palīdzību tiks saldētas gāzu molekulas, lai panāktu to gandrīz pilnīgu apstāšanos.
«Superauksto atomu izpēte varētu mainīt mūsu izpratni par matēriju un gravitāciju,» pastāstīja CAL projekta vadošais pētnieks Roberts Tompsons no NASA Reaktīvo dzinēju laboratorijas. «Eksperimenti, kurus veiksim CAL, sniegs ieskatu gravitācijas un tumšās enerģijas jomā.»
Temperatūra, kuru plāno sasniegt CAL kamerā, būs miljardā daļa no grāda virs absolūtās nulles. Tā ir vairāk nekā 100 miljonus reižu zemāka temperatūra par to, kas līdz šim novērota Visuma dzīlēs.
Kad atomi tiek atdzesēti līdz tik zemām temperatūrām, tie veido īpašu matērijas stāvokli - Bozes-Einšteina kondensātu, kurā ierastos fizikas likumus nomaina kvantu fizika. Matērija pārstāj uzvesties kā daļiņa. Tai sāk izpausties viļņa īpašības. Atomi kustas vienotā ritmā, it kā tie atrastos uz neredzama, kustīga auduma.
Uz Zemes šos eksperimentus apgrūtina gravitācija, kas piespiež atomiem krist lejup, līdz ar to neparastā uzvedība tiek novērota ārkārtīgi īsu mirkli. Kosmosā līdz šim nekas tāds nav realizēts. Brīvās krišanas apstākļos novērojumu laiks būtu 5 līdz 10 sekundes. Nākotnē, uzlabojot CAL tehnoloģijas, tas varētu sasniegt pat dažus simtus sekunžu.
Bozes-Einšteina kondensāts ir superšķīdums, kuram nav viskozitātes - visi atomi kustas vienotā masā, kā viens veselums.
«Ja jums būtu ūdens superšķīdums glāzē un jūs to samaisītu, tas virpuļotu mūžīgi,» paskaidroja CAL projekta vadītāja Anita Sengupta. «Tam nav viskozitātes, kas to nobremzētu. Ja mēs labāk izprastu superšķīdumu fiziku, mēs varbūt varētu iemācīties radīt efektīvāku enerģijas pārnesi.»
Auksto atomu laboratorijā eksperimentus veiks piecas zinātnieku komandas, tai skaitā arī Ēriks Kornels no Kolorādo universitātes Boulderā, kurš 1995.gadā ieguva Nobela prēmiju par Bozes-Einšteina kondensātu radīšanu laboratorijas apstākļos uz Zemes.
Projekta autori paredz, ka iegūtie rezultāti ne tikai uzlabos tehnoloģijas, bet arī varētu pavērt logu uz noslēpumaino tumšās enerģijas pasauli, kas veido aptuveni 68% no Visuma.