Физики из Бременского университета в Германии зафиксировали самую низкую из когда-либо зарегистрированных температур — 38 триллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Они сделали это в рамках эксперимента по сбросу квантового газа и замедлению его движения с помощью магнитов, говорится в отчете New Atlas .
Абсолютный ноль измеряется как -459,67 ° F (-273,15 ° C), и это самая низкая возможная температура по шкале термодинамики. Для того, чтобы объект достиг такой температуры, в его атомах должно быть нулевое движение, а это означает, что для ученых невозможно когда-либо действительно достичь абсолютного нуля. Однако в экспериментах, подобных тем, что проводились на борту Лаборатории холодного атома Международной космической станции, было всего 100 нанокельвинов, или 100 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля.
Самая низкая температура из когда-либо зарегистрированных
Однако команда из Бременского университета побила предыдущие рекорды, зафиксировав температуру 38 пикокельвина, или 38 триллионных долей градуса выше абсолютного нуля, во время своих экспериментов.
Для своих экспериментов команда захватила газовое облако, состоящее из 100 000 атомов рубидия, в магнитном поле в вакуумной камере. Затем его охлаждали, чтобы превратить в квантовый газ, называемый конденсатом Бозе-Эйнштейна (БЭК). Поскольку квантовые газы действуют единообразно, как если бы они были одним большим атомом, ученые используют их в экспериментах для наблюдения необычных квантовых эффектов на макроуровне с целью расширения своих знаний о квантовой механике.
Будущие космические эксперименты могут быть написаны в звездах
Чтобы достичь необходимой температуры, исследователи сбросили BEC в исследовательском центре Bremen Drop Tower. В то время как они сбросили газ на 393,7 футов (120 метров) вниз по башне, они также несколько раз включали и выключали магнитное поле, содержащее газ. Когда магнитное поле выключается, газ начинает расширяться, а когда его снова включают, он сжимается. Переключение замедляет расширение газа до почти полной остановки, что значительно снижает его температуру из-за пониженной скорости молекул.
Исследователи смогли поддерживать рекордную температуру только в течение 2 секунд, хотя они провели моделирование, предполагая, что она может поддерживаться примерно 17 секунд в невесомой среде, такой как Международная космическая станция. В космосе ученые могут удерживать атомы, используя гораздо более слабые силы, поскольку им не нужно поддерживать силу гравитации. Это означает, что дальнейшие исследования могут в конечном итоге проводиться в Лаборатории холодного атома (CAL) МКС, где в прошлом году астрономы сообщили о создании « пятого состояния материи » во время экспериментов BEC. CAL был доставлен в космос на ракете SpaceX в 2018 году, и с тех пор он используется для наблюдения квантовых явлений, которые невозможно обнаружить на Земле.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК