Для изучения квантовой физики: рекорд самой холодной температуры в лаборатории

Ученые побили рекорд самой холодной температуры, когда-либо зарегистрированной в лаборатории, достигнув температуры всего в триллионных долях градуса от абсолютного нуля, сбросив замерзающий газ с башни высотой 120 метров. Точная температура, измеренная учеными, составила 38 триллионных долей градуса ниже минус 273 градусов по Цельсию — самая близкая к абсолютному нулю, которая когда-либо была измерена в лаборатории.

Предпосылки

Подвиг был достигнут, когда немецкие исследователи стремились изучить волновые свойства атомов, чтобы лучше понять квантовую механику. Научную дисциплину, которая исследует, как функционирует мир на субатомном уровне, где частицы могут существовать в двух местах одновременно.

Согласно немецкому пресс-релизу, исследователи из лаборатории Центра прикладных космических технологий и микрогравитации Бременского университета всего за несколько секунд создали абсолютный ноль или одно из “самых холодных мест во Вселенной”. Хотя никакие термометры не могут реально измерить такую низкую температуру, ученые смогли вычислить это число, посмотрев на движение атомов в недавно остывшем газе. Температура на самом деле является измерением кинетической энергии частиц, составляющих объект или пространство, что позволило исследователям рассчитать, насколько холодным был газ.

Неизвестная физика

Чрезвычайно низкие температуры обладают уникальным свойством заставлять атомы и другие частицы вести себя чрезвычайно странным образом. Фактически, чрезвычайно низкие температуры могут создать то, что некоторые называют пятым состоянием материи: конденсат Бозе-Эйнштейна (BEC), когда газ, состоящий из бозонов, элементарных частиц, охлаждается до температуры, близкой к абсолютному нулю, то есть это была самая низкая температура.

При этой температуре эти отдельные частицы начинают действовать как единое квантовое целое с одинаковой волновой функцией, что было предсказано Альбертом Эйнштейном почти столетие назад на основе квантовых формулировок физика Сатьендры Ната Бозе. Изучение этого позволяет ученым получить лучшее представление о том, как ведут себя субатомные частицы.

Заключение

Исследователи использовали лабораторию микрогравитации, где ученые используют свободное падение для изучения объектов в условиях, близких к невесомости. Они выключали и включали магнитное поле, когда вещество падало, чтобы замедлить движение атомов, что позволило исследователям создать самый медленно распространяющийся газ, а также самый холодный. Согласно пресс-релизу, эксперимент позволил исследователям наблюдать явление до двух секунд.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Интересны ли вам подобные эксперименты?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.