Побито рекорд найхолоднішої температури, будь-коли зареєстрованої в лабораторії

Побито рекорд найхолоднішої температури

Вчені щойно побили рекорд найхолоднішої температури, виміряної в лабораторії: вони досягли температури охолодження на 38 трильйонних доль градуса вище -273,15 за Цельсієм, скинувши намагнічений газ з вежі, висотою 120 метрів.

Команда німецьких дослідників вивчала квантові властивості так званого п’ятого стану матерії: конденсату Бозе-Ейнштейна (БЕК), похідного газу, який існує лише в ультрахолодних умовах. Перебуваючи в фазі БЕК, сама матерія починає вести себе як один великий атом, що робить її особливо привабливою темою для квантових фізиків, які цікавляться механікою субатомних частинок, повідомляє сайт Space.

При абсолютному нулю світло стає рідиною, яку можна буквально налити в контейнер

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 459,67 градуса за Фаренгейтом або мінус 273,15 градуса Цельсія. Вчені навіть розробили спеціальну шкалу для екстремально низьких температур, звану шкалою Кельвіна, де нуль Кельвіна відповідає абсолютному нулю. 

При наближенні 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 НАСА дослідники навіть стали свідками існування атомів в двох місцях одночасно.

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 градуса Цельсія вище абсолютного нуля, що, за даними NewAtlas, саме по собі було б світовим рекордом.

Але це було недостатньо холодно для дослідників, які хотіли розсунути межі фізики. Відта їм потрібно було імітувати умови далекого космосу. Таким чином, команда розмістила свою установку на Бременській вежі Європейського космічного агентства, дослідному 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 зупинили молекулярний рух атомів рубідію. В результаті ВЕК залишалася на рівні 38 пікокельвінов – 38 трильйонних доль Кельвіна – протягом приблизно 2 секунд, встановивши «абсолютний мінус-рекорд», повідомила група в журналі Physical Review Letters. Попередній рекорд в 36 мільйонних часток Кельвіна було досягнуто 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 за 5000 світлових роках від Землі. За даними Європейського космічного агентства, її середня температура становить -272 ° C (близько 1 Кельвіна). 

За словами дослідників з Массачусетського технологічного інституту, одного разу наднизькі температури можуть допомогти вченим створити досконаліші квантові комп’ютери.

Залишити відповідь

*