Експериментът с квантово освобождаване на газ създава най -студената температура, регистрирана някога

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Физиците в Германия са произвели най -студената температура, която някога е била регистрирана – хладни 38 трилионни части от градуса над абсолютната нула. Странният експеримент включваше изпускане на квантов газ и включване и изключване на магнитно поле, за да доведе атомите му до почти пълен застой.

Измерена като -273.15 ° C (-459.67 ° F), абсолютната нула е най -студената възможна температура в термодинамичната скала, представляваща точката, в която изобщо няма движение на атом или топлина. Невъзможно е обаче учените някога да достигнат този знак, тъй като никога не можем да премахнем цялата кинетична енергия от атомите в една система.

Но учените постоянно се доближават-преди няколко години екип от Харвард изследва най-студената химическа реакция при 500 наноКелвин, или 500 милионни от градуса над абсолютната нула. Лабораторията Cold Atom на борда на Международната космическа станция е провела експерименти само на 100 nanoKelvin.

Но тези температури са слаби в сравнение с тези, постигнати в новото проучване. Германски екип вече е записал ефективна температура от само 38 picoKelvin, или 38 трилионни от градуса над абсолютната нула.

За да направят това, изследователите започнаха с облак от 100 000 рубидиеви атома, уловени в магнитно поле във вакуумна камера. След това те охлаждат това, за да образуват квантов газ, наречен Бозе-Айнщайн кондензат (BEC), където атомите започват да действат по същество като един голям атом, позволявайки на странни квантови ефекти да станат видими в макромащаба.

На две милиардни от градуса над абсолютната нула обаче това не беше достатъчно студено. Така екипът провежда експеримент в изследователското съоръжение в Бремен Drop Tower, пускайки капана BEC на 120 м (393,7 фута). По време на свободното падане екипът многократно изключваше и включваше магнитното поле, съдържащо газа.

Когато магнитното поле е изключено, газът започва да се разширява, а когато се включи отново, газът е принуден да се свие отново. Това превключване забавя разширяването на газа почти до пълно спиране и намаляването на тази молекулна скорост ефективно намалява температурата.

Докато експериментът успява да постигне тази рекордна температура за до две секунди, симулациите показват, че би трябвало да е възможно да се поддържа до 17 секунди в безтегловна среда, като например на борда на спътник.

Изследването е публикувано в списанието Писма за физически преглед.

Източници: Университета в Бремен, Природата

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •