Ще ближче до абсолютного нуля: вчені побили рекорд найнижчої температури, досягнутої в лабораторних умовах

85

Вчені встановили новий рекорд найнижчої температури, коли-небудь зафіксованої в лабораторних умовах. Вони досягли температури всього на 38 трильйонних часток градуса вище абсолютного нуля, який дорівнює -273,15 градуса за шкалою цельсія. Цього вдалося домогтися скинувши намагнічений газ вниз зі 120-метрової висоти.

Група німецьких дослідників вивчала квантові властивості так званого п’ятого стану матерії: конденсату бозе-ейнштейна, похідного газу, існуючого тільки в надхолодному середовищі. Перебуваючи в цій фазі, матерія починає поводитися як один великий атом, що робить її особливо привабливою темою для квантових фізиків, які вивчають механіку субатомних частинок.

Температура-це міра молекулярних вібрацій: чим більше рухається сукупність молекул, тим вище загальна температура тіла або матерії. Таким чином, абсолютний нуль-це температура, при якій молекули припиняють будь — який рух–273,15 °с або нуль за шкалою кельвіна. Коли температура наближається до абсолютного нуля, починають відбуватися досить дивні явища. Наприклад, згідно з дослідженням, опублікованим в 2017 році в журналі nature physics, в таких умовах світло стає рідиною, яку можна налити в контейнер. У лабораторії холодних атомів nasa дослідники навіть стали свідками існування атомів у двох місцях одночасно.

Що стосується експерименту німецьких дослідників, вони захопили хмару з приблизно 100 тисяч атомів газоподібного рубідію в магнітне поле всередині вакуумної камери. Потім вони охолодили камеру до температури приблизно на 2 мільярдні градуси цельсія вище абсолютного нуля, що саме по собі було б світовим рекордом. Але це було недостатньо холодно для дослідників, і вони вирішили зімітувати умови далекого космосу, щоб охолодити її ще сильніше. Команда розмістила свою установку на бременській вежі європейського космічного агентства в дослідницькому центрі мікрогравітації при бременському університеті. Політ вакуумної камери у вільному падінні при швидкому включенні і виключенні магнітного поля, що дозволяє конденсату бозе-ейнштейна, що не стримується гравітацією, плавати, майже до нуля уповільнив молекулярний рух атомів рубідію. В результаті була досягнута температура всього на 38 трильйонних градуси вище абсолютного нуля.

Попередній рекорд температури був встановлений американськими вченими з національного інституту стандартів і технологій в колорадо. Тоді була досягнута температура на 36 мільйонних часток градуса вище абсолютного нуля. Найхолоднішим відомим місцем у всесвіті є туманність бумеранг, яка знаходиться на відстані близько 5000 світлових років від землі. Її середня температура становить -272 градуси за цельсієм.