ISS z vesoljskim čolnom Atlantis pristane desno in Ruska unija v skrajnem levem kotu (2011)
Leta 2018 bo za vesoljsko postajo uveden nov jedrski hladilnik. Govorimo o hladnem atomskem laboratoriju (CAL), ki lahko ohladi snov na desetino milijardnega dela nad absolutno ničlo, kjer se vsa toplotna aktivnost atomov teoretično ustavi.
Pri tej temperaturi atomi izgubijo energijo in se začnejo počasi premikati. Pri sobni temperaturi se atomi med seboj odbijajo v vseh smereh s hitrostjo nekaj sto m / s. V CAL-u se milijonkrat upočasnijo in kondenzirajo v edinstvena stanja kvantne snovi.
CAL je večuporabniška ustanova, ki podpira številne raziskovalce, ki iščejo številne teme. Enega prvih poskusov bo vodil Eric Cornell, fizik z Univerze v Koloradu. Njegova ekipa se bo lotila proučevanja trkov delcev in njihove medsebojne interakcije. Ultra hladni plini lahko vsebujejo molekule s tremi atomi, vendar tisočkrat večji od tipične molekule. To vodi do nizke gostote (»puhasta« molekula), ki se hitro razpade, če ne ostane v izjemno hladnem stanju.
Leta 2001 je Cornell prejel Nobelovo nagrado za fiziko za ustvarjanje kondenzata Bose-Einstein, drugo stanje kvantne snovi, ki se lahko preuči znotraj CAL-a. Takšni kondenzati so kapljice kvantne snovi, ki izgledajo in se obnašajo kot valovi, ki obstajajo pri zelo nizkih temperaturah. V prostem padcu so kondenzati sposobni držati svoje valovite oblike 5-10 sekund (veliko dlje kot na Zemlji), kar odpira okno kvantni sferi.
CAL se lahko uporablja za testiranje splošne teorije relativnosti in kvantne mehanike. Eno glavnih vprašanj v sodobni fiziki je: »Kako jim uspe sodelovati?«. Poleg tega se že načrtuje uporaba CAL za preskus načela enakovrednosti, ki navaja, da gravitacije in zunanjega pospeševanja ni mogoče eksperimentalno razlikovati. Ponovili bodo poskus Galileja, ki je iz topovskega stolpa spustil topove. Šele zdaj uporabljamo atome.
Ultra hladne molekule v dveh atomih lahko uporabimo tudi za ustvarjanje instrumentov za naslednjo generacijo natančnih gravitacijskih preskusov s kvantnimi plini.
