До абсолютного нуля не хватило всего 0,0025 градуса
Группа ученных из Йельского университета обновила мировой рекорд, охладив молекулы вещества до практически предельно возможного температурного минимума.
кредит под залог автомобиля стандарт партнер: минимальные проценты, минимум необходимых документов, решение в течении 1 часа, срок от 1 до 24 месяцев, без ограничений на досрочный возврат, погашение любым удобным способом.
Согласно общепринятым физическим законам, минимальная температура, которую может иметь вещество или какое-либо физическое тело во Вселенной равняется -273,15 °C или 0 по шкале Кельвина. Этот предел используется в физике под названием "абсолютный нуль". Считается, что на практике, т.е. в реальном мире, абсолютный нуль недостижим, поскольку при подобной температуре полностью прекращается любое хаотическое движение элементарных частиц, что должно означать нулевую энергию теплового движения атомов и молекул, что в свою очередь невозможно с точки зрения физики (грубо говоря: энергия не появляется из ниоткуда и не может исчезнуть в никуда).
Чтобы максимально приблизиться к температурному минимуму ученым пришлось разработать специальную технологию. Суть технологии, получившей название «магнитно-оптический захват» (magneto-optical trapping), заключается в одновременном параллельном охлаждении отдельных атомов вещества и их удерживании на месте при помощи генерируемого магнитного поля и сверхточных лазеров.
Именно в удерживании атомов на одном месте заключалась главная трудность всех предыдущих попыток по достижению рекордно низких температур. Решить ее удалось при помощи самостоятельно построенного сверхточного многоуровневого аппарата, который одновременно является и «холодильником» и магнитно-оптической ловушкой. Управляемое компьютером устройство позволяет генерировать лазеры, длину и мощность которых можно задать с точностью до 9 знаков после запятой.
Один из трех лазеров, обеспечивающих магнитно оптический захват атомов вещества.
В результате проведения эксперимента удалось достичь отметки -273,475 °C или 0,0025 K, что всего лишь на 0,0025 градуса выше абсолютного ноля. Это значение признано рекордно низкой температурой вещества искусственно достигнутой на Земле, возможно оно же является минимальным и для всей Вселенной в целом.
Мы начали изучать то, что происходит с веществом в состоянии предельно близком к абсолютному нулю температуры, - это реальный шанс исследовать фундаментальные основы важных квантовых механизмов.
Заявил в своем интервью руководитель исследовательской команды, профессор Йельского университета Дейв ДеМилл.
Веществом в научном исследовании выступал монофторид стронция (SrF). Выбор учеными именно этой разновидности 38-го элемента таблицы Менделеева обусловлен тем, что его атом представляет собой ядро с только одним эффективным электроном, другими словами его строение предельно простое.
Разработанное нами устройство в купе со знаниями азов квантовой механики позволило одновременно охладить атомы стронция и воздействовать на них, благодаря чему они левитировали в практически идеальном вакууме.
Пояснил профессор ДеМилл.
О том, какие открытия могут быть сделаны в будущем при помощи магнитно-оптического захвата и нового оборудования говорить пока очень рано, однако о том, что перед физиками открылись новые горизонты можно утверждать смело.
- 16392 просмотра
- Українська