Физики из Германии, Великобритании и Франции объединились, чтобы провести на территории Бременского университета (UB) эксперимент по созданию так называемого бозе-эйнштейновского конденсата (БЭК) в условиях микрогравитации.
В первой фазе эксперимента физики загрузили в магнитооптическую ловушку (находящуюся внутри цилиндрической капсулы длиной 2,15 и диаметром 1,2 метра) порядка 10 миллионов охлаждённых атомов рубидия-87. Потом капсула отправилась в свободное падение, температура же атомов снижалась до 10 нК – что привело к образованию БЭК из 10 тысяч частиц.
На втором этапе учёные инициировали медленное расширение конденсата и на протяжении одной секунды падения наблюдали его смещение относительно капсулы.
По замыслу учёных, такого рода тесты позволят с высокой точностью оценить действие определённых эффектов, например Лензе-Тирринга, которые ранее были лишь теоретически предсказаны в рамках общей теории относительности. В итоге действительно выяснилось, что центр масс БЭК успевал сдвинуться примерно на 3 миллиметра, но, к сожалению, причиной этого оказались не гравитационные эффекты, а действие остаточных магнитных полей.
Их работу выдавало и то, что конденсат, расширяясь, вытягивался вертикально. Как сообщают авторы опыта в пресс-релизе, в следующих экспериментах они попробуют исключить помехи от таких полей, используя атомы в другом квантовом состоянии. Кроме того, в будущих опытах падающий БЭК может разделяться на части, а позже объединяться, создавая интерференционную картину, также способную предоставить информацию о влиянии квантовых эффектов на гравитацию (если таковое есть).
Статья, описывающая итоги опыта, опубликована в Science. Читайте также о том, как БЭК впервые получили из атомов кальция и как такой конденсат помог протестировать «синтетическое» магнитное поле.
