Новости

Физики поставили абсолютный рекорд отрицательной температуры

Ученые только что побили рекорд самой холодной температуры, когда-либо измеренной в лаборатории: они достигли температуры охлаждения на 38 триллионных долей градуса выше -273,15 по Цельсию.

Команда немецких исследователей изучала квантовые свойства пятого состояния материи: конденсата Бозе-Эйнштейна, производного газа, существующего только в ультрахолодных условиях.

Находясь в фазе конденсата Бозе-Эйнштейна, сама материя начинает вести себя как один большой атом, что делает ее особенно привлекательной темой для квантовых физиков, интересующихся механикой субатомных частиц.

Температура — это мера молекулярной вибрации: чем больше движется совокупность молекул, тем выше общая температура.

Таким образом, абсолютный ноль — это точка, в которой останавливается все молекулярное движение — минус 459,67 градуса по Фаренгейту или минус 273,15 градуса Цельсия. Ученые даже разработали специальную шкалу для экстремально низких температур, называемую шкалой Кельвина, где ноль Кельвина соответствует абсолютному нулю.

Приближаясь к абсолютному нулю, начинают происходить странные вещи. Например, согласно исследованию, опубликованному в 2017 году в журнале Nature Physics, свет становится жидкостью, которую можно буквально налить в контейнер. Согласно исследованию, опубликованному в 2017 году в журнале Nature Communications, переохлажденный гелий перестает испытывать трение при очень низких температурах. А в Лаборатории холодных атомов НАСА исследователи даже стали свидетелями существования атомов сразу в двух местах.

В этом эксперименте ученые захватили облако из примерно 100 000 атомов газообразного рубидия в магнитном поле внутри вакуумной камеры. Затем они охладили камеру до уровня примерно 2 миллиардных градуса Цельсия выше абсолютного нуля, что, по данным NewAtlas, само по себе было бы мировым рекордом.

Но это было недостаточно холодно для исследователей, которые хотели раздвинуть границы физики; чтобы еще понизить температуру, им нужно было имитировать условия дальнего космоса. Таким образом, команда поместила свою установку на Бременской башне Европейского космического агентства, исследовательском центре микрогравитации при Бременском университете в Германии.

Падение вакуумной камеры при быстром включении и выключении магнитного поля, позволяло конденсату Бозе-Эйнштейна плавать, без влияния гравитации, и практически полностью останвить молекулярное движение атомов рубидия.

В результате конденсат находился на уровне 38 пикокельвинов — 38 триллионных долей Кельвина — в течение примерно 2 секунд, установив «абсолютный рекорд отрицательной температуры», сообщили в журнале Physical Review Letters.

Предыдущий рекорд в 36 миллионных долей Кельвина был достигнут учеными Национального института стандартов и технологий (NIST) в Боулдере, штат Колорадо, с помощью специализированных лазеров.

Самым холодным известным естественным местом во Вселенной является туманность Бумеранг, которая находится в созвездии Центавра, примерно в 5000 световых годах от Земли. По данным Европейского космического агентства, ее средняя температура составляет -272 °C (около 1 Кельвина).

Ученые заявили, что теоретически они могут поддерживать эту температуру в течение 17 секунд в действительно невесомых условиях, например, в космосе. По словам исследователей из Массачусетского технологического института, однажды сверхнизкие температуры могут помочь создать более совершенные квантовые компьютеры.

Статья опубликована Live Science.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Недавние Посты

Пробуждение дикого поведения Черной дыры заставляет астрономы озадаченными

Супермассивная черная дыра, 300 миллионов легких лет, на расстоянии астрофизиков в тупике. -> Это само…

12.04.2025

Крошечный кусок мозга мыши наконец -то был нанесен на карту в деталях,

Попытка понять сложность мозга немного похожа на попытку понять обширность пространства-она выходит далеко за рамки…

11.04.2025

Теперь мы знаем лучше, чем когда -либо, что не весит частица -призрака

Ученые, пытающиеся обнаружить неуловимую массу нейтрино, крошечные «призрачные частицы», которые могли бы решить некоторые из…

11.04.2025

Мы ошибались в Уране: новое исследование решает давние загадки

Новые наблюдения показали, что мы ошибались по поводу продолжительности дня на Уране. Это на 28…

11.04.2025

Был представлен самый продвинутый микрочип в мире

1 апреля 2025 года тайваньский производитель TSMC представил наиболее продвинутую в мире микрочип: 2 нанометра…

10.04.2025

Эта странная жидкость изменяющую форму изгибает законы термодинамики

Контейнер с маслом и водой, разделенный тонкой кожей намагниченных частиц, заинтриговал команду химических инженеров, принимая…

10.04.2025