Performanța a fost realizată în Cold Atom Lab, un micro-laborator spațial instalat de agenția spațială americană NASA la bordul ISS în 2018, dedicat experimentelor pe atomi în condiții de frig extrem, la temperaturi apropiate de zero absolut, adică minus 273,15 grade Celsius, conform unui studiu publicat joi in jurnalul științific Nature.

Operând de la distanță de pe Pământ, fizicienii au generat condensat Bose-Einstein, gaz ultra-rece care formează o nouă stare a materiei (a ''cincea stare'', după solid, lichid, gaz și plasmă), prevăzută în anii '20 de Albert Einstein și matematicianul indian Satyendranath Bose și observată pentru prima dată în 1995.

Acest gaz este un agregat a câteva zeci de mii de atomi care, răciți până la temperaturi foarte scăzute, devin inseparabili unul de celălalt, formând o singură undă și reacționând toți în același mod și în același timp. Aceasta este o proprietate din mecanica cuantică ce guvernează lumea infinit de mică, potrivit căreia o particulă (atom, ion, foton...) sau un grup de particule se pot regăsi în mai multe stări în același timp, se pot suprapune și se pot interpune, formând un sistem legat indiferent de distanța care le separă.

Însă, aceste proprietăți uimitoare sunt foarte greu de observat deoarece dispar la contactul cu lumea exterioară. De asemenea, pentru a menține un atom într-o stare cuantică, este necesară stabilizarea sa, încetinirea vitezei sale prin răcire. În laborator, această manipulare este împiedicată de gravitația terestră, care accelerează în mod inevitabil atomii.

De aici ideea cercetătorilor de a efectua procedura în spațiu, unde condițiile de microgravitație permit reproducerea condițiilor unei căderi libere. Rezultatul: ''Atomii cuantici sunt prinși într-o combinație de câmpuri magnetice și lasere; ei 'plutesc' mai mult - mai mult de o secundă, în loc de câteva zeci de milisecunde realizabile în mod obișnuit'', a declarat pentru AFP Kamal Oudrhiri, unul dintre autorii studiului.

Această perioadă de observație extinsă, ce permite măsurători mai precise, va atinge curând cinci secunde, a asigurat specialistul în inginerie spațială din cadrul NASA.

Cold Lab Atom poate reproduce condițiile ce permit aceste măsurători timp de ''douăsprezece ore la rând'' - un rezultat comparativ cu experimentele de același tip care simulează microgravitația, care nu depășesc câteva minute, potrivit omului de știință.

''Ceea ce au reușit să facă pe orbită este incredibil!'', a reacționat Daniel Hennequin, fizician specializat în cuantică în cadrul Centrului Național Francez de Cercetări Științifice (CNRS). ''Acest lucru ne va permite să înțelegem mai bine mecanica cuantică, o știință a cărei aniversare a 100 de ani o vom sărbători în curând, care nu a fost niciodată contestată prin experimentare... din care nu am înțeles niciodată nimic pentru că este complet contraintuitivă'', a comentat el.

Condensatul Bose-Einstein străbate frontiera dintre lumea microscopică, guvernată de mecanica cuantică, și lumea macroscopică, guvernată de fizica ''clasică'', dar ''a cărei teorie ne spune că este și ea cuantică'', după cum explicat a omul de știință.

O mai bună cunoaștere a acestei a cincea stare de agregare a materiei ar putea contribui la dezlegarea unuia dintre cele mai mari mistere ale Universului, materia întunecată, masă invizibilă ce populează galaxii, cu efecte neexplicate, a estimat Kamal Oudrhiri.