ISS, millel on kosmosesüstik Atlantis dokk paremal ja Venemaa liit vasakpoolses nurgas (2011)
Aastal 2018 avatakse kosmosejaama jaoks uus tuumapuhasti. Räägime külma atomi laborist (CAL), mis suudab ainet jahutada ühe kümnendikuni miljardi osa absoluutsest nullist kõrgemal, kus kogu aatomite termiline aktiivsus teoreetiliselt peatub.
Sellel temperatuuril kaotavad aatomid energia ja hakkavad aeglaselt liikuma. Toatemperatuuril põrkuvad aatomid üksteisest kõigis suundades mitme saja m / s kiirusega. CAL-is aeglustavad nad miljoneid kordi ja kondenseeruvad kvantmaterjali ainulaadseteks seisunditeks.
CAL on mitme kasutajaga süsteem, mis toetab paljusid erinevaid teadlasi. Üks esimesi katseid juhib Kolorado Ülikooli füüsik Eric Cornell. Tema meeskond uurib osakeste kokkupõrkeid ja nende omavahelist suhtlemist. Ultra-külmad gaasid võivad sisaldada kolme aatomiga molekule, kuid tuhat korda suuremad kui tüüpiline molekul. See toob kaasa madala tiheduse („kohev“ molekuli), mis kiiresti laguneb, kui see ei jää väga jahedasse olekusse.
2001. aastal sai Cornell füüsika Nobeli preemia Bose-Einsteini kondensaatide loomiseks, teise kvantmaterjali seisundi, mida saab CAL-is uurida. Sellised kondensaadid on kvantmaterjali tilgad, mis näevad välja ja käituvad nagu lained, mis eksisteerivad ultra-külmatel temperatuuridel. Vabalangemisel suudavad kondensaadid hoida oma lainelisi vorme 5-10 sekundi jooksul (palju kauem kui Maa peal), mis avab kvoodi sfääri akna.
CAL-i saab kasutada üldise suhtelisuse ja kvantmehaanika teooria testimiseks. Üks peamisi küsimusi kaasaegses füüsikas on: „Kuidas nad suudavad koos töötada?”. Lisaks sellele on juba kavas kasutada CAL-i ekvivalentsuse põhimõtte testimiseks, mis väidab, et gravitatsiooni ja välist kiirendust ei saa eksperimentaalselt eristada. Nad kordavad Galileo eksperimenti, kes langes Pisa tornist kahuripallid. Kasutage ainult aatomeid.
Ultra-külma molekule kahes aatomis saab kasutada ka instrumentide loomiseks järgmise põlvkonna täpsete gravitatsioonikatsete jaoks kvantgaasidega.
