Ещё ближе к абсолютному нулю: учёные побили рекорд самой низкой температуры, достигнутой в лабораторных условиях
Опубликовал: FIELD LINE, 19-10-2021, 03:23, Наука, 170, 0
Учёные установили новый рекорд самой низкой температуры, когда-либо зафиксированной в лабораторных условиях. Они достигли температуры всего на 38 триллионных долей градуса выше абсолютного нуля, который равен -273,15 градуса по шкале Цельсия. Этого удалось добиться сбросив намагниченный газ вниз со 120-метровой высоты.
Группа немецких исследователей изучала квантовые свойства так называемого пятого состояния материи: конденсата Бозе-Эйнштейна, производного газа, существующего только в сверххолодной среде. Находясь в этой фазе, материя начинает вести себя как один большой атом, что делает её особенно привлекательной темой для квантовых физиков, изучающих механику субатомных частиц.
Температура — это мера молекулярных вибраций: чем больше движется совокупность молекул, тем выше общая температура тела или материи. Таким образом, абсолютный ноль — это температура, при которой молекулы прекращают любое движение — -273,15 °С или ноль по шкале Кельвина. Когда температура приближается к абсолютному нулю, начинают происходить довольно странные явления. Например, согласно исследованию, опубликованному в 2017 году в журнале Nature Physics, в таких условиях свет становится жидкостью, которую можно налить в контейнер. В Лаборатории холодных атомов NASA исследователи даже стали свидетелями существования атомов в двух местах одновременно.
Что касается эксперимента немецких исследователей, они захватили облако из примерно 100 тысяч атомов газообразного рубидия в магнитное поле внутри вакуумной камеры. Затем они охладили камеру до температуры примерно на 2 миллиардных градуса Цельсия выше абсолютного нуля, что само по себе было бы мировым рекордом. Но это было недостаточно холодно для исследователей, и они решили сымитировать условия дальнего космоса, чтобы охладить её ещё сильнее. Команда разместила свою установку на Бременской башне Европейского космического агентства в исследовательском центре микрогравитации при Бременском университете. Полёт вакуумной камеры в свободном падении при быстром включении и выключении магнитного поля, позволяющем конденсату Бозе-Эйнштейна, не сдерживаемому гравитацией, плавать, почти до нуля замедлил молекулярное движение атомов рубидия. В результате была достигнута температура всего на 38 триллионных градуса выше абсолютного нуля.
Предыдущий рекорд температуры был установлен американскими учёными из Национального института стандартов и технологий в Колорадо. Тогда была достигнута температура на 36 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Самым холодным известным местом во Вселенной является туманность Бумеранг, которая находится на расстоянии около 5000 световых лет от Земли. Её средняя температура составляет -272 градуса по Цельсию.
Источник
Группа немецких исследователей изучала квантовые свойства так называемого пятого состояния материи: конденсата Бозе-Эйнштейна, производного газа, существующего только в сверххолодной среде. Находясь в этой фазе, материя начинает вести себя как один большой атом, что делает её особенно привлекательной темой для квантовых физиков, изучающих механику субатомных частиц.
Температура — это мера молекулярных вибраций: чем больше движется совокупность молекул, тем выше общая температура тела или материи. Таким образом, абсолютный ноль — это температура, при которой молекулы прекращают любое движение — -273,15 °С или ноль по шкале Кельвина. Когда температура приближается к абсолютному нулю, начинают происходить довольно странные явления. Например, согласно исследованию, опубликованному в 2017 году в журнале Nature Physics, в таких условиях свет становится жидкостью, которую можно налить в контейнер. В Лаборатории холодных атомов NASA исследователи даже стали свидетелями существования атомов в двух местах одновременно.
Что касается эксперимента немецких исследователей, они захватили облако из примерно 100 тысяч атомов газообразного рубидия в магнитное поле внутри вакуумной камеры. Затем они охладили камеру до температуры примерно на 2 миллиардных градуса Цельсия выше абсолютного нуля, что само по себе было бы мировым рекордом. Но это было недостаточно холодно для исследователей, и они решили сымитировать условия дальнего космоса, чтобы охладить её ещё сильнее. Команда разместила свою установку на Бременской башне Европейского космического агентства в исследовательском центре микрогравитации при Бременском университете. Полёт вакуумной камеры в свободном падении при быстром включении и выключении магнитного поля, позволяющем конденсату Бозе-Эйнштейна, не сдерживаемому гравитацией, плавать, почти до нуля замедлил молекулярное движение атомов рубидия. В результате была достигнута температура всего на 38 триллионных градуса выше абсолютного нуля.
Предыдущий рекорд температуры был установлен американскими учёными из Национального института стандартов и технологий в Колорадо. Тогда была достигнута температура на 36 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Самым холодным известным местом во Вселенной является туманность Бумеранг, которая находится на расстоянии около 5000 световых лет от Земли. Её средняя температура составляет -272 градуса по Цельсию.
Источник
