A NASA usou um sensor quântico no espaço pela primeira vez – detectou como a ISS vibra

Cientistas da NASA conduziram pela primeira vez remotamente um experimento para medir os estados quânticos de átomos ultrafrios. Graças à ausência de peso, o dispositivo quântico instalado a bordo da ISS ganhou uma sensibilidade inimaginável, o que permite medir, por exemplo, o movimento de massas de água e gelo nos oceanos da Terra. A primeira medição da instalação foram as vibrações da estação espacial, de outra forma imperceptíveis. O dispositivo detectou como ele tremia em seu movimento orbital.

Laboratório de Átomo Frio. Fonte da imagem: NASA

A instalação do Cold Atom Laboratory da NASA é do tamanho de uma pequena geladeira. Nele, os átomos são resfriados a uma temperatura ligeiramente acima do zero absoluto. O dispositivo foi colocado em órbita em 2018. Este é um interferômetro atômico – uma nova direção na medição de muitas quantidades e fenômenos físicos, avaliando os estados quânticos de átomos ultrafrios.

Como se sabe, as partículas elementares também se comportam como ondas. Isso significa que um átomo pode se mover ao longo de pelo menos duas trajetórias físicas. Cada um deles será afetado pela gravidade ou outras influências (forças). Essas influências podem ser medidas simplesmente observando a interferência das ondas – sua recombinação e interação. A sensibilidade desses sensores é incrível. Eles podem detectar vibrações gravitacionais de planetas e seus satélites e, com base nos dados obtidos, fornecer informações sobre a densidade e composição das rochas dos corpos celestes, podendo também descobrir objetos ainda não descobertos.

O forte resfriamento permite despersonalizar átomos individuais, transformando-os no estado de condensado de Bose-Einstein. Assim, grandes aglomerados de átomos adquirem estados quânticos idênticos e os fenômenos quânticos migram do micromundo para o macromundo. Simplificando, temos a oportunidade de medir os estados quânticos dos átomos sem descer ao seu nível, o que é muito mais simples e acessível.

Os experimentos da NASA com sensores de átomos ultrafrios irão muito além da medição das vibrações da estação espacial (o que, deve ser entendido, interferirá nas medições). O primeiro sensor quântico em gravidade zero ajudará na pesquisa planetária, no estudo do clima da Terra e até na busca por fontes de matéria escura e energia escura, bem como em outra abordagem para comprovar a Teoria Geral da Relatividade de Einstein. Deixe não apenas a ISS, mas também os segredos do Universo tremerem agora – viemos buscá-los.