Фізики створили найнижчу температуру з коли-небудь зареєстрованих

13

Фізики в німеччині встановили найнижчу з коли-небудь зареєстрованих температур-38 трильйонних часток градуса вище абсолютного нуля. Дивний експеримент полягав у тому, щоб скинути квантовий газ, а також включити і вимкнути магнітне поле, щоб його атоми майже повністю зупинилися.

Абсолютний нуль, виміряний як -273,15 ° c, є найнижчою температурою з можливих за термодинамічною шкалою, що представляє точку, в якій немає руху атомів або тепла взагалі. Однак вченим неможливо коли-небудь досягти цієї позначки, оскільки ми ніколи не зможемо видалити всю кінетичну енергію з атомів в системі.

Але вчені постійно наближаються до цього — кілька років тому група з гарварду вивчала найхолоднішу хімічну реакцію при температурі 500 нанокельвінів, або 500 мільйонних часток градуса вище абсолютного нуля. А лабораторія холодного атома на борту міжнародної космічної станції провела експерименти при температурі всього 100 нанокельвінів.

Але ці температури приємні в порівнянні з результатами нового дослідження. Німецька команда зафіксувала ефективну температуру всього 38 пікокельвінів, або 38 трильйонних часток градуса вище абсолютного нуля.

Для цього дослідники почали з хмари з 100 000 атомів рубідію, захоплених магнітним полем у вакуумній камері. Потім вони охолодили його, щоб сформувати квантовий газ, званий конденсатом бозе-ейнштейна( бек), де атоми починають діяти по суті як один великий атом, дозволяючи дивним квантовим ефектам стати видимими в макрорівні.

Однак при двох мільярдних частках градуса вище абсолютного нуля цього було недостатньо. Тому команда провела експеримент у дослідницькому центрі bremen drop tower, скинувши пастку bec на 120 м (393,7 фута). Під час вільного падіння команда неодноразово вимикала і включала магнітне поле, що містить газ.

Коли магнітне поле вимкнено, газ починає розширюватися, а коли він знову включається, газ знову змушений стискатися. Це перемикання уповільнює розширення газу майже до повної зупинки, а зменшення цієї молекулярної швидкості ефективно знижує температуру.

Хоча в ході експерименту вдалося досягти цієї рекордної температури тільки протягом двох секунд, моделювання показало, що її можна підтримувати до 17 секунд в умовах невагомості, наприклад, на борту супутника.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .