En Soğuk Laboratuvar

Satyendra Nath Bose ve Albert Einstein tarafından 20. yüzyılın başlarında yapılan bir tahmine göre bozon türü parçacıklardan oluşan maddeler, mutlak sıfıra çok yakın sıcaklıklara soğutulduklarında tüm parçacıklar aynı (en düşük enerjili) kuantum durumuna geçerler. Maddenin ortaya çıkan bu hali günümüzde Bose-Einstein yoğuşukları olarak adlandırılıyor.

Soğuk Atom Laboratuvarı’nda makro büyüklükte Bose-Einstein yoğuşukları üretilmesi planlanıyor. Yeryüzünde üretilen Bose-Einstein yoğuşukları kütleçekimi etkisiyle sadece birkaç saniye içinde dağılırlar. ISS’deki ağırlıksız ortamdaysa en az 10 saniye boyunca var olabilecekleri düşünülüyor. Bu sürenin, yoğuşuğun sıcaklığını mutlak sıfırın bir derecenin 20 trilyonda biri üzerine kadar düşürmek için yeterli olacağı düşünülüyor. Böylece bilinen evrendeki en soğuk ortam oluşturulacak. Kuantum mekaniksel etkiler düşük sıcaklıklarda daha belirgindir. Soğuk Atom Laboratuvarı’nda da Bose-Einstein yoğuşukları üzerinde kuantum mekaniğinin temelleriyle ilgili deneyler yapılması planlanıyor.

NASA - Soğuk Atom Laboratuvarı'nda kurulması planlanan deney kapsülü

Bose-Einstein yoğuşukları üretilirken önce atomlar neredeyse durgun hale gelene kadar lazerler yardımıyla sıcaklığın düşürülmesi planlanıyor. Daha sonra manyetik alanlar kullanılarak atomlar bir hacmin içine hapsedilecek. Son olarak başka soğutma yöntemleriyle sıcaklığın daha da düşmesi ve yoğuşuğun oluşması sağlanacak. Yoğuşukların Dünya’nın manyetik alanındaki değişimlerden etkilenmemesi için önlem alınması gerekiyor. Ayrıca yapılacak çok hassas deneylerin astronotlar uykudayken gerçekleştirilmesi planlanıyor. Böylece çevredeki hareketlerin deney sonuçlarını mümkün olduğu kadar az etkilemesi sağlanacak.