Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Наука

Немецкие ученые достигли рекордно низкой температуры в лаборатории

National Geographic Россия
08 октября 2021
На 38 триллионных градуса выше абсолютного нуля.

Исследователи из четырех университетов Германии установили самую низкую температуру, когда-либо зарегистрированную в лаборатории — она на 38 триллионных градуса выше абсолютного нуля.

Эксперимент проводился Центре прикладных космических технологий и микрогравитации Бременского университета. Температура держалась всего несколько секунд, но это достижение может иметь значительные последствия для нашего понимания квантовой механики, пишут ученые.

Абсолютный ноль равен −273,15 градуса Цельсия, но чаще он обозначается как 0 Кельвинов. Это точка, в которой элементарные частицы природы имеют минимальное колебательное движение.

В своем исследовании ученые изучали волновые свойства атомов, придумав процесс, который может снизить температуру системы за счет замедления частиц практически до полной остановки. В течение нескольких секунд частицы оставались полностью неподвижными, а температура упала до 38 пикокельвинов, или 38 триллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Эта температура настолько низкая, что ее невозможно обнаружить с помощью обычного термометра. В данном случае температура замерялась на основании отсутствия кинетического движения частиц.

Механизм, используемый для определения температуры, известен как «система линз материя-волна во временной области». Он позволяет видеть материю, ведущую себя как волна. Для изучения этих волн команда использовала магнитную линзу, которая позволяла им формировать квантовый газ и применила ее для создания сфокусированной волны материи, которую можно было контролировать и обеспечивать определенное поведение.

В отличие от обычного газа с неплотным расположением частиц квантовый газ гораздо менее предсказуем. В этом случае квантовый газ представляет собой загадочное состояние вещества, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна (BEC), отмечают исследователи.

«Комбинируя возбуждение BEC с магнитной линзой, мы формируем систему линз материя-волна во временной области. Фокус настраивается в зависимости от силы линзирующего потенциала. Помещая фокус на бесконечность, мы понижаем полную внутреннюю кинетическую энергию BEC до 38 пК. BEC генерируется в магнитной ловушке, после чего ловушка выключается, и первоначально газ расширяется во всех трех пространственных направлениях.

Магнитная линза уже могла замедлить это расширение и коллимировать материальную волну в прошлом, но она работала только в двух направлениях. Теперь впервые мы смогли остановить расширение и в третьем направлении», — пишут авторы работы.

рекомендации
Планета Земля

Три космостанции отходов и другие причины выбрать товары с экомаркировкой

Горы

Восхождение на Килиманджаро: самое интересное приключение в Африке

Фотоаппарат generic icon

Как прошел наш фототур в Дагестан