Найхолодніша молекула у Всесвіті

Anonim

Команда американських дослідників з Массачусетського технологічного інституту (MIT) створила молекулу, яка за кілька моментів стала найхолоднішим тілом у всьому відомому Всесвіті.

Абсолютний холод. Найнижча температура, яку можна досягти в макроскопічній системі, - 0 кельвін (К), що відповідає -273, 15 ° С. При абсолютному нульовому рівні (чисто теоретичному) частинки, що складають систему, знаходяться в основному стані, або найнижчому можливому рівні енергії; електрони перестають рухатися і прилягають до ядра, в той час як атоми тіла об'єднуються один з одним, внаслідок чого практично нерухомі. (Читайте також: чому ви не можете опуститися за межі абсолютного нуля?)

Полювання на нуль. Для вивчення деяких особливих властивостей речовини, таких як надпровідність або надлишкова плинність, вчені часто намагалися відтворити температури в лабораторії якомога ближче до абсолютного нуля, зумівши в одному випадку досягти негативних значень, хоча і для нескінченно малий час.

У лабораторіях MIT команді під керівництвом фізика Мартіна Цвейерлейна вдалося «заморозити» ряд молекул при температурі 500 нанокельвінів, фактично досягнувши 500 мільярдів від абсолютного нуля.

Техніка. Для отримання молекул дослідники використовували газоподібну суміш натрію та калію, яку охолоджували майже до нуля при комбінованій дії магнітного поля та лазерного променя. Перші підштовхували атоми натрію та калію, щоб вони прилипали один до одного, тим самим максимально зменшуючи рух (та кінетичну енергію, яка генерує тепло). Натомість лазер використовується для "зливу" енергії з системи, доведення її (майже) до мінімального рівня.

Мета закрита? Ультрахолодне тіло підтримувало температуру близькою до нуля протягом 2, 5 секунд. "Ми дуже близькі до температури, при якій квантова механіка відіграє важливу роль у русі молекул", - пояснює Цвірлейн. Експеримент, результати якого були опубліковані у «Фізичному оглядовому листі», створений як наріжний камінь, з якого слід розпочати інші дослідження в майбутньому.

Фактично вчені намагатимуться вдосконалити техніку для подовження часу та подальшого опускання термометра з метою нарешті змогти спостерігати за властивостями речовини поки що лише теоретизованими у книгах з фізики.