Атомную интерферометрию впервые провели в комосе
Атомная интерферометрия поможет проверить предсказания теории относительности Эйнштейна с высокой точностью. Физики смогли запустить такой прибор в космос и впервые создали за пределами Земли конденсат Бозе-Эйнштейна
Чрезвычайно точные атомные интерферометры могут использоваться для различных целей. Одна из самых перспективных — создание гравитационно-волновых детекторов на орбите Земли, которые позволили бы измерить ее гравитационное поле планеты и проверить точность предсказаний теории относительности Эйнштейна.
В рамках эксперимента MAIUS-1 физики запускали за пределы атмосферы Земли ракету с находящейся внутри нее установкой, которая создавала конденсат Бозе-Эйнштейна. Это особое состояние материи возникает, когда атомы — в этом эксперименте использовался элемент рубидий — охлаждаются до температуры, близкой к абсолютному нулю. При этом все атомы переходят в одно и то же энергетическое состояние и начинают вести себя как один гигантский атом.
В ходе экспериментов вне силы земного притяжения через газ внутри установки проходили лазерные лучи, которые создавали в нем интерференционную картину. В зависимости от сил, действующих на атомы на различных траекториях, может быть создано несколько интерференционных картин, которые, в свою очередь, могут быть использованы для измерения воздействующих на них сил, таких как гравитация.
Таким образом исследователи продемонстрировали жизнеспособность этой концепции, которая поможет разработать дальнейшие эксперименты, направленные на измерение гравитационного поля Земли, обнаружение гравитационных волн и проверку принципа эквивалентности сил гравитации и инерции. В будущих миссиях на спутниках и МКС ученые планируют уточнить полученные результаты.
Об открытии ученые рассказали в статье журнала Nature Communications.