ISS cu naveta spațială Atlantis dock în dreapta și Uniunea Rusă în colțul din stânga (2011)
În 2018, un nou frigider nuclear va fi lansat pentru stația spațială. Vorbim despre Laboratorul Atomului Rece (CAL), care este capabil să răcească substanța la o zecime dintr-o parte miliardară deasupra absolutului zero, unde toată activitatea termică a atomilor se oprește teoretic.
La această temperatură, atomii își pierd energia și încep să se miște în mișcare lentă. La temperatura camerei, atomii se îndoaie reciproc în toate direcțiile la o viteză de câteva sute de m / s. În CAL, acestea încetinesc un milion de ori și se compară în stări unice de materie cuantică.
CAL este o facilitate multi-utilizator care susține mulți cercetători care caută o gamă largă de subiecte. Unul dintre primele experimente va fi condus de Eric Cornell, fizician de la Universitatea din Colorado. Echipa lui va efectua studiul privind coliziunea particulelor și interacțiunea dintre ele. Gazele ultra-reci pot conține molecule cu trei atomi, dar de o mie de ori mai mari decât o moleculă tipică. Aceasta conduce la o densitate scăzută ("moleculă pufoasă"), care se dezintegrează rapid dacă nu rămâne într-o stare extrem de rece.
În 2001, Cornell a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru crearea condenselor Bose-Einstein, o altă stare de materie cuantică care poate fi studiată în interiorul CAL. Astfel de condensate sunt picături de materie cuantică care arată și se comportă ca niște valuri care există la temperaturi foarte scăzute. În toamna liberă, condensatele sunt capabile să-și mențină formele lor inundante timp de 5-10 secunde (mult mai mult decât pe Pământ), ceea ce deschide o fereastră spre sfera cuantică.
CAL poate fi folosit pentru a testa teoria generală a relativității și a mecanicii cuantice. Una dintre principalele întrebări din fizica modernă este: "Cum reușesc să lucreze împreună?". În plus, se planifică deja utilizarea CAL pentru a testa principiul echivalenței, care prevede că gravitația și accelerația externă nu pot fi diferențiate experimental. Ei vor repeta experimentul lui Galileo, care a renunțat la bilele de tun de la Turnul din Pisa. Numai acum utilizați atomi.
Moleculele ultra-reci din doi atomi pot fi, de asemenea, folosite pentru a crea instrumente pentru următoarea generație de teste gravitaționale exacte cu gaze cuantice.
