Юный техник, 2001 № 12

УВИДЕТЬ АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ позволяет компьютерный тахоосциллоскоп СКАД-2, разработанный московскими специалистами из ООО «Констэп-МТ». Этот небольшой приборчик, в отличие от обычных устройств для измерения артериального давления, дает возможность подключения к персональному компьютеру. На экране дисплея при этом тотчас появляется характерная кривая, помогающая врачу лучше диагностировать возможное заболевание пациента.

КОСМИЧЕСКИЙ ТОМОГРАФ, позволяющий ежедневно измерять толщину озонового слоя, создали ученые Московского инженерно-физического института. «С помощью нового прибора мы видим атмосферу и все ее неоднородности, в том числе и озонные дыры, подобно тому как врач видит на экране томографа внутренние органы человека», — сказал один из разработчиков прибора, Владимир Ворог. Принцип же работы прибора в том, что он регистрирует мощность и направление движения частиц мюонов, приходящих из космоса и пронзающих атмосферу Земли, подобно тому как рентгеновские лучи проходят сквозь тело человека.

ПРЕМИИ Конденсат Бозе-Эйнштейна получен. Зачем он нужен?

Решения, принимаемые Нобелевским комитетом, нередко подвергаются и критике. Скажем, наиболее серьезные нарекания вызывает тот факт, что премий, как правило, удостаиваются весьма пожилые ученые за работы, которые они выполнили 20–30 лет, а то и полвека назад.

И вот в нынешнем году, в столетний юбилей самой престижной научной премии мира, произошло приятное исключение. Лауреаты 2001 года в области физики относительно молоды — самому старшему из них 50 лет, а младшему — 39. А отмеченные премией работы были выполнены на протяжении последних шести лет.

В погоне за пятым состоянием

Все трое физиков-лауреатов — американцы Эрик Корнелл и Карл Вейман и немец Вольфганг Кеттерле — работают в США. В пресс-релизе Нобелевского комитета сказано, что они удостоены премии за получение конденсата Бозе — Эйнштейна в разреженных газах из атомов щелочных металлов и за исследование свойств этого конденсата.

Говоря проще, речь идет об исследованиях особого, пятого, состояния вещества, добавившегося совсем недавно к известным — твердому, жидкому, газообразному и плазменному.

Принципиальная возможность перевода вещества в такое состояние при охлаждении до температур, вплотную приближающихся к абсолютному нулю, была предсказана индийским физиком Ш. Бозе и знаменитым А. Эйнштейном еще в 1924 году. Однако получить конденсат на практике физикам удалось лишь 6 лет назад. Главная проблема заключалась в том, чтобы добиться глубокого охлаждения вещества. Температуру газа следовало довести до уровня, всего на несколько стомиллионных долей градуса превышающего абсолютный нуль.

Для достижения таких температур обычные холодильники, конечно, не годятся. И даже турбодетандеры, сжижающие гелий, азот и другие газы, не помогут. В конце концов решили использовать комбинации двух методов глубокого охлаждения, разработанных относительно недавно: лазерного охлаждения и охлаждения испарением.

Экспериментаторы тормозили атомы газа магнитными ловушками, затем замедляли их движение, заставляя продираться сквозь густосплетение множества лазерных лучей. А далее, опять же лазерным лучом, отгоняли самые быстрые горячие атомы, пока не осталось сколько-то окончательно замерзших, обездвиженных. Полученный таким образом конденсат представлял собой висящее в магнитно-оптической ловушке газовое облачко, состоящее из 2000 атомов рубидия. Причем облачко это имело температуру, лишь на две стомиллионных доли градуса превышавшую абсолютный нуль.

Главная особенность данного конденсата, как установили, состоит в том, что образующие его атомы при таких температурах переходят на самый низкий энергетический уровень из всех возможных. Все они теряют свою самостоятельность и начинают вести себя, словно один гигантский атом. Образуется совершенно необычное вещество, являющееся в то же время волной, как любая элементарная частица.

Принципиальная схема атомного лазера.