На борту Международной космической станции состоялся научный эксперимент, в ходе которого удалось получить пятое агрегатное состояние вещества — конденсат Бозе — Эйнштейна (КБЭ).
Оно образуется, когда газ бозонов — атомов, имеющих четное общее число протонов и нейтронов — охлаждается до температуры, близкой к абсолютному нулю, при которой атомы почти не двигаются.
Эксперимент проводился при помощи особой установки - Лаборатории холодного атома. Ее сконструировали ученые из Калифорнийского технологического института в Пасадене.
Главной целью опыта было изучение свойства бозонов, которое называется квантовым вырождением. Вещество принимает экзотическую форму, занимая промежуточное положение между квантовым и материальным миром. При сверхнизкой температуре в состоянии вечного свободного падения бозоны становятся материей, обладающей квантовыми свойствами.
Конденсация Бозе — Эйнштейна достигается охлаждением атомного облака с помощью магнитного испарения — комбинации светового и магнитного полей. Атомы заключаются в магнитную ловушку, а обладающие наибольшей кинетической энергией — самые «горячие» — выбиваются из ловушки радиочастотным излучением. Остальные атомы сталкиваются друг с другом и достигают теплового равновесия при более низкой температуре. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не образуется КБЭ.
Ученые надеются, что созданная ими установка откроет новые возможности для исследования квантовых газов, а также других экспериментов по изучению в том числе темной энергии.
В 1995 году первый КБЭ на основе газа атомов рубидия получили в лаборатории. Однако изучению свойств этого состояния вещества на Земле мешает гравитация. Теоретически существование такого агрегатного состояния вещества было предсказано Альбертом Эйнштейном на основе работ Шатьендраната Бозе в 1925 году.
