{"id":117582,"date":"2020-01-07T15:33:21","date_gmt":"2020-01-07T13:33:21","guid":{"rendered":"https:\/\/osr.org\/?p=117582"},"modified":"2021-03-10T00:42:34","modified_gmt":"2021-03-09T22:42:34","slug":"die-nasa-schafft-den-bose-einstein-zustand","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/osr.org\/de\/blog\/nachrichten\/die-nasa-schafft-den-bose-einstein-zustand\/","title":{"rendered":"Die NASA schafft den Bose-Einstein-Zustand"},"content":{"rendered":"

Was passiert, wenn Atome um einen Grad \u00fcber Null abgek\u00fchlt sind? Es entsteht ein Materiezustand namens Bose-Einstein-Kondensat. Wie sieht dieser Zustand der Materie aus? Sie sieht nicht aus wie ein Feststoff, eine Fl\u00fcssigkeit oder ein Gas. Stattdessen sieht sie aus wie ein gewelltes Superatom.<\/p>\n

Die erste Person, die dies entdeckte, war\u00a0Dr.\u00a0Satyendra Bose.\u00a0Albert Einstein sagte voraus, dass dieser Zustand der Materie existiert.\u00a0Dr. Bose fand jedoch das, was er Bosonen nannte. Einstein glaubte nicht, dass die Wissenschaft jemals etwas entdecken w\u00fcrde, weil es eine so unglaublich niedrige Temperatur hatte.<\/p>\n

Materie auf der ISS erschaffen<\/strong><\/span><\/h2>\n

Wissenschaftler erforschen diese Kreation an Bord der Internationalen Raumstation.\u00a0Das Cold Atom Lab (CAL) ist eine kompakte Quantenphysik-Maschine, die f\u00fcr den Einsatz in der Internationalen Raumstation (ISS) gebaut wurde, die im Mai 2018 ins All startete.<\/p>\n

„Es ist unglaublich herausfordernd, etwas ultrakalt zu machen, weil es in der Natur nichts gibt, das ultrakalt sein m\u00f6chte“, sagt Ethan Elliot, Atomphysiker im Jet Propulsion-Labor der NASA.\u00a0Was bringt Wissenschaftler dazu, etwas so sehr Kaltes zu erschaffen?\u00a0Objekte tun seltsame Dinge, wenn sie kalt werden.<\/p>\n

\"Bose-Einstein\"

National Institute of Standards and Technology<\/a>, Public domain, via Wikimedia Commons<\/p><\/figure><\/p>\n

Bose-Einstein-Zustand der Materie<\/strong><\/span><\/h2>\n

Um den f\u00fcnften Zustand der Materie zu verstehen, tauchen Wissenschaftler in die Welt der Quantenmechanik ein.\u00a0Die Quantenmechanik besagt, dass alles eine Teilchen- und eine Wellennatur hat.\u00a0Bei normalen Temperaturen verhalten Atome sich wie Billardkugeln.\u00a0Sie prallen von allem ab, was ihnen begegnet.\u00a0Sobald die Atome jedoch abgek\u00fchlt sind, beginnt ihre Wellennatur zu \u00fcbernehmen.\u00a0Infolgedessen beginnen die Wellenl\u00e4ngen des Atoms zusammen zu verschwimmen.\u00a0An diesem Punkt tritt der seltsame neue Materiezustand Bose-Einstein auf.<\/p>\n

Wissenschaftler verwendeten Laser, um Atome zu verlangsamen, und wenn Atome langsamer werden, k\u00fchlen sie im Wesentlichen ab.\u00a0Dann bewegen sich die Atome in einen anderen Bereich, der sie in einem Prozess abk\u00fchlt, der als Verdunstungsk\u00fchlung bezeichnet wird.\u00a0Um die Atome zu untersuchen, mussten sie die Schwerkraft beseitigen.\u00a0Die NASA hat das Cold Atom Lab (CAL) f\u00fcr die ISS gebaut, mit dem Wissenschaftler die Atome beim Schweben betrachten k\u00f6nnen.<\/p>\n

Sie arbeiten daran, Kalium und Rubidium zu isolieren, weil diese ein Elektron in ihrer Au\u00dfenh\u00fclle haben. Es erlaubt ihnen, das in Bewegung zu halten, w\u00e4hrend sie das Atom abk\u00fchlen. Im Labor treffen Laserstrahlen auf das Atom und k\u00fchlen es ab.<\/p>\n

Gr\u00fcnde f\u00fcr die Forschung<\/strong><\/span><\/h2>\n

Warum wollen Wissenschaftler das erforschen und daraus lernen?\u00a0Diese wollen sie in Mikrogravitation herstellen, um ihre Eigenschaften f\u00fcr die hochpr\u00e4zise Atominterferometrie zu nutzen.\u00a0Ein\u00a0Atominterferometer\u00a0ist ein\u00a0Interferometer, das den\u00a0Wellencharakter\u00a0von Atomen\u00a0nutzt\u00a0.<\/p>\n

Interferometer: Die Interferometrie ist eine Familie von Techniken, bei denen Wellen, normalerweise elektromagnetische Wellen, \u00fcberlagert werden.\u00a0Infolgedessen tritt das Ph\u00e4nomen der Interferenz auf, mit der Informationen extrahiert werden.<\/p>\n

\u00c4hnlich wie optische Interferometer messen Atominterferometer die Phasendifferenz zwischen atomaren Materiewellen entlang verschiedener Pfade.\u00a0Atominterferometer bieten viele Anwendungsm\u00f6glichkeiten in der Grundlagenphysik.\u00a0Diese Anwendungen umfassen Messungen der Gravitationskonstante, der Feinstrukturkonstante und der Universalit\u00e4t des freien Falls.\u00a0Dar\u00fcber hinaus kann es sich um ein Verfahren zur Detektion von Gravitationswellen handeln.<\/p>\n

Die NASA hofft, in den kommenden Jahren mehr \u00fcber diesen f\u00fcnften Aggregatzustand zu erfahren.\u00a0Dies k\u00f6nnte m\u00f6glicherweise zur Entwicklung neuer und aufregender Maschinen f\u00fcr das Studium des Weltraums f\u00fchren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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