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

В отчете ESA говорится, что в багажнике Earth Orbit слишком много мусора

Проблема мусора на орбите Земли ухудшается. Мы посылаем спутники гораздо быстрее, чем они снижаются. ->…

09.04.2025

Ферментирование мисо в космосе придает ему уникальный вкус, исследования на основе исследования

Есть что-то в космической среде, которое меняет вкус мисо интересными и тонкими способами. Single/MREC-> "Ферментация…

08.04.2025

Терраформинг Марс не невозможно. Новое исследование описывает первый шаг.

Terraforming Mars был долгосрочной мечтой энтузиастов колонизации на протяжении десятилетий. Но когда вы начинаете бороться…

08.04.2025

Тардиграды раскрывают секрет переживания крайностей пространства

Конференция по лунной и планетарной науке 2025 года, которая состоялась с 10–14 марта в The…

07.04.2025

Редкая звезда обречена на взрыв, наконец, подтверждает астрономический прогноз

Каждая звезда, которая висит на вечернем небосводе, однажды умирает, его огни заносят огни, и его…

07.04.2025

Новый космический телескоп НАСА раскрывает свои первые изображения

Spherex означает спектро-фотометр для истории вселенной, эпохи реонизации и исследователя ICES. Это их новый инфракрасный…

06.04.2025