Вчені побили рекорд найхолоднішої температури

0
29

Вчені тільки що побили рекорд найхолоднішої температури, коли-небудь виміряної в лабораторії: вони досягли температури охолодження кісток 38 трильйонних часток градуса вище -273,15 за цельсієм, скинувши намагнічений газ на 120 метрів вниз з вежі.

Група німецьких дослідників вивчала квантові властивості так званого п’ятого стану матерії: конденсату бозе-ейнштейна (бек), похідного газу, існуючого тільки в ультрахолодних умовах. Перебуваючи у фазі бек, сама матерія починає поводитися як один великий атом, що робить її особливо привабливою темою для квантових фізиків, які цікавляться механікою субатомних частинок.

Температура-це міра молекулярної вібрації: чим більше рухається сукупність молекул, тим вище загальна температура. Таким чином, абсолютний нуль-це точка, в якій зупиняється весь молекулярний рух – мінус 273,15 градуса цельсія. Вчені навіть розробили спеціальну шкалу для надзвичайно низьких температур, яка називається шкалою кельвіна, де нуль кельвіна відповідає абсолютному нулю. .

Наближаючись до абсолютного нуля, починають відбуватися дивні речі. Наприклад, згідно з дослідженням, опублікованим в 2017 році в журналі nature physics, світло стає рідиною, яку можна буквально налити в контейнер. Згідно з дослідженням, опублікованим в 2017 році в журналі nature communications, переохолоджений гелій перестає відчувати тертя при дуже низьких температурах. А в лабораторії холодних атомів nasa дослідники навіть стали свідками існування атомів відразу в двох місцях.

У цьому рекордному експерименті вчені захопили хмару з приблизно 100 000 атомів газоподібного рубідію в магнітному полі всередині вакуумної камери. Потім вони охолодили камеру до рівня приблизно 2 мільярдних градуси цельсія вище абсолютного нуля, що саме по собі було б світовим рекордом .

Але це було недостатньо холодно для дослідників, які хотіли розсунути межі фізики; щоб стати ще холодніше, їм потрібно було імітувати умови далекого космосу. Таким чином, команда розмістила свою установку на бременській вежі європейського космічного агентства, дослідницькому центрі мікрогравітації при бременському університеті в німеччині. Опустивши вакуумну камеру у вільне падіння, швидко включивши і вимкнувши магнітне поле, дозволивши бек плавати, не стримуючись гравітацією, вони майже до нуля сповільнили молекулярний рух атомів рубідію. В результаті бек залишалася на рівні 38 пікокельвінів – 38 трильйонних часток кельвіна – приблизно на 2 секунди, встановивши абсолютний рекорд.. Попередній рекорд в 36 мільйонних часток кельвіна був досягнутий вченими національного інституту стандартів і технологій (nist) в боулдері, штат колорадо, за допомогою спеціалізованих лазерів.

Найхолоднішим відомим природним місцем у всесвіті є туманність бумеранг, яка знаходиться в сузір’ї центавра, приблизно в 5000 світлових роках від землі. За даними європейського космічного агентства, його середня температура становить -272 ° c (близько 1 кельвіна).

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .