Tiede

Nasa tekee maailman­kaikkeutta kylmemmän pisteen Kansainvälisellä avaruusasemalla

Laitteessa, jonka lämpötila on vain murto-osa avaruuden lämpötilasta, voidaan tehdä kvanttitietokoneisiin ja atomikelloihin liittyvää tutkimusta.

Ensi kesänä Nasa aikoo lennättää Kansainväliselle avaruusasemalle tutkimuslaitteiston, jonka sisälle luodaan koko tunnetun maailmankaikkeuden kylmimpiä oloja.

Laitteella selvitetään, miten kaasu käyttäytyy olosuhteissa, joissa atomit eivät käytännössä enää liiku.

Kylmälaukun kokoinen laite on ytimekkäästi nimeltään kylmäatomilaboratorio (Cold Atom Lab).

Sen sisällä olevaa atomikaasua hidastetaan tyhjiökammiossa laserien avulla niin, että rubidium- ja kaliumatomit pysähtyvät lähes täysin. Kaasun lämpötila jää vain asteen miljardisosan absoluuttisen nollapisteen yläpuolelle.
MAINOS (TEKSTI JATKUU ALLA)
MAINOS PÄÄTTYY

Se on hyvin kylmää, mutta ei maailmanennätys. Nasan laitteessa kaasun lämpötila on sata pikokelviniä, mikä vastaa Suomessa Otaniemen kylmälaboratoriossa vuonna 1999 tehtyä kiinteiden aineen kylmyysennätystä.

Kvanttikaasujen kylmyysennätys, 50 pikokelviniä, on yhdysvaltalaisen MIT:n hallussa.

Missään päin maailmankaikkeutta ei silti ole näin kylmää, ellei sitten jokin toinen sivilisaatio jossain tee omia kokeitaan atomeilla. Ympäröivä avaruuskin on huomattavasti lämpimämpi kuin Nasan laitteen ydin.

Näin matalissa lämpötiloissa kaasu siirtyy eksoottiseen tilaan ja muodostaa niin sanotun Bosen-Einsteinin kondensaatin.

Tässä tilassa arkiset fysiikan lait luovuttavat vallan kvanttifysiikalle. Atomit eivät ole enää kaasua, nestettä tai kiinteää ainetta, vaan alkavat käyttäytyä ikään kuin yhtenä ryppäänä kvanttimekaniikan lakien mukaisesti. Ne käyttäytyvät pikemminkin aaltoina kuin hiukkasina.

Fyysikot kutsuvat tällaista ainetta myös suprajuoksevaksi. Atomien välillä ei ole lainkaan kitkaa.

Kylmälaboratorion hankejohtaja Anita Sengupta selittää asiaa maallikkojen käsitteillä:

”Jos sinulla olisi lasissa suprajuoksevaa vettä ja pyörittäisit lasia, neste pyörisi lasissa ympäri ikuisesti. Mikään ei hidasta sitä”, Sengupta sanoo Nasan tiedotteessa.

Maan pinnalla atomit eivät säily kavereina Bosen-Einsteinin kondensaatissa pitkään, sillä painovoima häiritsee niiden yhteiseloa. Niiden käytöstä ehditään tarkkailemaan vain sekunnin murto-osia.

Avaruusasemalla painottomassa tilassa tätä Bosen-Einsteinin kondensaattia voitaisiin kuitenkin tarkkailla jopa kymmenen sekuntia.

Kun aineen käyttäytymistä tällaisissa olosuhteissa tunnetaan paremmin, tieto voisi tulevaisuudessa antaa potkua kvanttitietokoneiden ja avaruusalusten navigoinnissa käytettyjen atomikellojen kehittämiseen, lupailevat tutkijat.

Laitetta viimeistellään parhaillaan ja sen on tarkoitus matkata Kansainväliselle avaruusasemalle elokuussa SpaceX -yhtiön raketin kyydissä.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Fysiikka
  • Maailmankaikkeus
  • Tiede
  • Niko Kettunen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    2. 2

      Suurmoskeijahanke sai pakit Helsingissä, puuhanainen uhkaa viedä moskeijan muualle: ”En ole käynyt yhtäkään järkevää keskustelua yhdenkään poliitikon kanssa”

    3. 3

      Ultra Bran jälkeen Vuokko Hovatta menetti ensin lapsen ja sitten miehensä: ”On lohdullista tietää, että aika kauheistakin asioista voi selvitä”

      Tilaajille
    4. 4

      Walesilainen lammasfarmari äänesti brexitin puolesta, mutta nyt EU-ero vaarantaa koko elämäntyön: ”En koskaan halunnut kovaa brexitiä”

    5. 5

      Kaaos jatkuu Helsinki-Vantaan lentokentällä: Finnair pyysi matkustajia varautumaan kentällä yöpymiseen, sillä hotellit ovat täynnä

    6. 6

      Egyptiläinen laulajatar söi musiikkivideolla banaania alusvaatteissaan – tuomittiin kahdeksi vuodeksi vankilaan siveettömyydestä

    7. 7

      Espoo varautuu ongelmiin: Liikennekaaos uhkaa tammikuussa, kun länsimetron liityntäliikenne käynnistyy

    8. 8

      Ihminen tarttuu herkkuihin, kun elämä kaatuu päälle – ”Tunnesyöminen” on yleinen ilmiö, mutta sen voi saada kuriin yksinkertaisilla keinoilla

      Tilaajille
    9. 9

      Pakkasukon porttikielto on hyvä uutinen

    10. 10

      Erikoisen ”tappaja-ankan” fossiili löytyi Mongoliasta – dinosaurus oli niin erikoinen, että tutkijat epäilivät otusta väärennökseksi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    2. 2

      #Metoo-kampanja voi lannistaa ujot ja kokemattomat pojat

    3. 3

      Suurmoskeijahanke sai pakit Helsingissä, puuhanainen uhkaa viedä moskeijan muualle: ”En ole käynyt yhtäkään järkevää keskustelua yhdenkään poliitikon kanssa”

    4. 4

      Venäjä saattaa antaa Ruotsille ikävän joululahjan: Iskander-ohjuksia naapuriin – Mutta miksi ohjus­kohut hymyilyttävät Venäjän tuntevia suomalais­sotilaita?

      Tilaajille
    5. 5

      Ultra Bran jälkeen Vuokko Hovatta menetti ensin lapsen ja sitten miehensä: ”On lohdullista tietää, että aika kauheistakin asioista voi selvitä”

      Tilaajille
    6. 6

      Sikarin muotoista asteroidia tarkkaillaan radioteleskoopilla – se on niin outo, että siinä voisi olla merkkejä vieraasta sivilisaatiosta

    7. 7

      Vuosikymmeniä paraatipaikalla polkuhintaan kirjoja myynyt antikvariaatti kaatui Helsingin kaupungin vuokran­korotuksiin – ”Olemme pelanneet tähänkin asti minimikatteella”

    8. 8

      Ensin Vantaa kaatoi tonnikaupalla lasten ruokaa roskiin, nyt kaupunkilaiset maksavat siitä miljoona euroa – ”Käsittämätön virhe”, luonnehtii poliitikko

    9. 9

      Mielikuva automarketissa ravaavasta ”prisma­perheestä” lykkää lapsen­tekoa – kolme–nelikymppisten ruuhka­vuodet pakkautuvat yhä lyhyempään jaksoon

    10. 10

      Suomalaismies vaati Googlelta 120 000 euron korvauksia henkisestä kärsimyksestä, kivusta ja särystä, mutta joutui itse maksajaksi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Helsinkiläis­nainen otti kuvan pyörä­tielle pysäköidystä paketti­autosta – autosta tuli poliisi ja vei ilman henkilöllisyys­todistusta liikkeellä olleen naisen putkaan

    2. 2

      Kuvia Suomesta, osa 27: Mikko Suutarinen valokuvasi kuljettajia, jotka muistuttavat ajoneuvojaan

    3. 3

      Alma on julkaissut musiikkia vain vajaat 17 minuuttia – Onko hän todella kansain­välisesti menestynein suomalainen artisti?

      Tilaajille
    4. 4

      Tämä kysymys kysytään lähes jokaisessa työhaastattelussa, sillä se paljastaa työntekijästä paljon – Näin vastaat siihen oikein

      Tilaajille
    5. 5

      Onko tässä Linnan juhlien hervottomin kuva – Oletko koskaan nähnyt Timo Soinia yhtä onnellisena?

    6. 6

      HS:n lukijat äänestivät suosikkinsa Linnan juhlien näyttävimmistä puvuista – kärki­viisikossa säihkyviä paljetteja, upeita laahuksia ja Suomen leijonalla koristeltu housupuku

    7. 7

      Kummelin Heikki Silvennoinen on ymmällään ja otettu sketsinsä maailmanlaajuisesta suosiosta: ”Pääasia, että ihmiset nauravat”

    8. 8

      Viiden lapsen isä Topi Linjama erosi vanhoillislestadiolaisuudesta ja puolustaa nyt isien asemaa – Isä on monessa perheessä juoksupoika ja äiti projektipäällikkö, hän sanoo

      Tilaajille
    9. 9

      Järjestäjän Facebook-kirjoitus osoittaa: Töölöntorin alpakka­tapahtumalla haluttiin viedä huomio pois 612-kulkueesta ja saada se siirtymään muualle

    10. 10

      Toimittaja kyykkäsi viikon ajan: asennon vaikeus ja kivistys yllättivät, muiden kummastelu ja muotikin haittasivat – lopulta käteen jäi uusi, terveellinen tapa

      Tilaajille
    11. Näytä lisää