دکتر سید سلمان فاطمی

شرایط عجیب و شگفت ماده- که در فضا ساخته شده است.
ما اکنون میدانیم فضا خالی نیست؛ فضا پر از این ساختارهای بالقوه است
مقاله از آمیرا وال بیکر فیزیکدان و کیهان شناس بنیاد علوم طنین
موقعیت شگفت انگیز ماده به نامچگالش بوز اینشتاین Bose Einstein Condensate (BEC)که به دانشمندان اجازه میدهد مشاهده کنند جهان کوانتومی اکنون در فضا ساخته شده است!

در جهان طبیعی، اتم ها سیستم های جدا با مرزهای مشخص هستند؛ با این همه در دماهای نزدیک به صفر مطلق، همه ی شرایط مرزی، رو به کاهش میگذارد و سیستم های اتمی رو به سوی یکی شدن می رود. این موفعیت شگفت انگیز ماده به عنوانچگالش بوز اینشتاین شناخته میشود و پس از آن- که دو فیزیکدانساتیندرا نات بوز و آلبرت اینشتاین- که بر گروهی از فتون ها و اتم های بوزونی کار میکردند- آن را در سال 1924 پیشبینی نمودند با این اسم نامگذاری شد.
این میعانات، بسیار شگفت انگیز هستند و تو اکنون انباشتی از اتم های در هم تنیده داری که به نظر یکی هستند به گونه ای که میتواند به وسیله ی عملکرد موجی توصیف شود که در حالت طبیعی برای جهان کوانتومی، نگه داشته شده است.(کم شدن فاصله ها و تمایزها در کیهان، محصول و نتیجه ی پیشرفت های وسیع علمی امروز است. از قوانین نیوتونی تا نسبیت خاص و عام اینشتین تا در هم تنیدگی کوانتومی و سرعت پرتوها تا نزدیک به بی نهایت، فاصله های کیهان و تمایزها بسیار کوتاه شده است.
گویا در مسیر حرکت کنونی، نتیجه ی آینده، یکپارچه دیدن کیهانی است که امروز در سایه ی نگاه متوهم جدایی اجزا، به باغ وحشی در جهت حفظ قلمرو شخصی تبدیل شده است؛ در حالی که این خودخواهی و تلاش برای حفظ قلمرو خود و بی تفاوتی نسبت به اشغال موقعیت دیگر اجزای به ظاهر متفاوت، جهان امروز را در ورطه ی نابودی و ویرانی قرار داده است.
آنچه امید است بشر امروز را از این وضعیت اسف بار نجات دهد، یکپارچه دیدن کیهان و درک مسئولیت جمعی در برابر همه ی اجزایی است که خودخواهی های امروز انسان، نسبت به آن حساس نیست.)
اولین واقعی کردن این ماده ی شگفت، در سال 1995 به وسیله ی اریک کورنل و کارل ویمن مطرح شد و این زمانی بود که یک گاز روبیدیوم، تا نزدیک صفر مطلق سرد شد.

این چگالش، اکنون می تواند از میلیون ها اتم تشکیل شود. با این همه اندازه و مقیاس زمانی میعانات، وابسته به توانایی های لیزری و مغناطیسی است تا اتم ها را به دام بیندازد و سرد کند و محصور شدگی را حفظ کند.
اکنون در ریز جاذبه ی ایستگاه بین المللی فضایی، گروه ناسا اقدام به سرد کردن ابری از اتم های ایریدیوم کرده و برای اولین بار این موقعیت شگفت انگیز ماده را در فضا تولید کرده است. در اینجا از وسیله ای متفاوت- که به عنوان Cold Atom Lab (CAL شناخته میشود و فقط اندازه ی یک فریز کوچک را در مقایسه با اندازه ی اتاق معمول دارد- استفاده میشود.
جالب ترین مطلب، این حقیقت است که در فضا در شرایط ریز جاذبه ای، BEC نیازی به به دام افتادن ندارد و همین که ساخته شود میتواند رها شود تا پیش برود و دانشمند، آزاد است برای مدت طولانی تر که معمولا 5 تا 10 ثانیه است، آن را مشاهده کند. دلایل فراوانی برای مطالعه ی این میعانات وجود دارد و درک ما را از ابرسیالیت و دیگر تاثیرات کوانتومی غریب و عجیب، افزایش میدهد.

ما اکنون میدانیم فضا خالی نیست؛ فضا پر از این ساختارهای بالقوه و پر از ایجاد شکل و فرم است.
قوانین و محدودیت ها تنها به وسیله هندسه ی فضا تعریف می شود؛ در جایی که شکل ها در طول همه ی مقیاس ها می تواند فرم بگیرد. ایده و مشاهده این چگالش، فقط شگفت انگیز نیست بلکه عملکرد فضا با هندسه و دینامیک اختصاصی را نشان میدهد.(درک این هندسه های پایه ای و قوانین ثابتی کیهان- که همه ی آفرینش مدیون آنهاست- میتواند راهی هموارتر را در کشف حقایق کیهان به ما نشان دهد.)
چگالش بوزاینشتین به انگلیسی: BoseEinstein condensate پنجمین و جدیدترین حالت ماده است. این حالت، حالتی از ماده است که در آن، یک گازِ رقیقِ بوزون را تا دمای بسیار پایین و در ۲۷۳٫۱۴− درجه سانتی‌گراد)بسیار نزدیک به صفر مطلق)، سرد می‌کنند. در اثر دمای بسیار پایین در این گذار فاز، بخش بسیار بزرگی از بوزون‌ها، کمترین حالت کوانتومی را اِشغال می‌کنند و در آن نقطه پدیدهٔ کوانتومیِ ماکروسکوپی آشکار می‌شود. بوزون‌های سرد در هم فرو می‌روند و ابَر ذره‌هایی که رفتاری بیشتر شبیه یک ریزموج دارد تا ذره‌های معمولی شکل می‌گیرد.
https://www.resonancescience.org/blog/Exotic-States-of-Matter-Made-in-Space?fbclid=IwAR34VHWf3qtkDmRSa96kgyUKiCzDpvhzpNBcNnJ2uk70waC-qDvkKTzHyCE