Учені встановили новий рекорд найнижчої температури

Атоми, молекули, холод, низька температура
Фото: space.com

Фізикам вдалося зафіксувати температуру на рівні 38 трильйонних градуса вище -273,15 за Цельсієм. Для цього їм довелося скинути з вежі вакуумну камеру з газоподібним рубідієм із висоти 122 метрів.

Німецькі вчені досліджували квантові властивості п'ятого стану матерії, який називається конденсація Бозе — Ейнштейна (КБЕ). Цей стан речовини, основу якого складають бозони, охолоджені до температур, близьких до абсолютного нуля. Коли речовина перебуває в стані КБЕ, воно поводиться як один великий атом, повідомляє space.com

Абсолютний нуль

Температура — це міра молекулярних коливань. Чим більше рухається молекул, тим вища загальна температура. Абсолютний нуль — це точка, у якій зупиняється будь-який рух молекул: — 273,15 градуса за Цельсієм. Для дуже низьких температур застосовують шкалу Кельвіна, де нуль Кельвіна відповідає абсолютному нулю.

Під час нового експерименту вчені помістили хмару з приблизно 100 000 атомів газоподібного рубідію в магнітне поле всередині вакуумної камери. Потім вони охолодили камеру до рівня приблизно 2 мільярдних градуса за Цельсієм вище за абсолютний нуль, що вже було б світовим рекордом.

Рубідій — м'який легкоплавкий лужний метал сріблясто-білого кольору.

Рубідій, лужний метал, зразок
Зразок рубідію.
Фото: wikipedia

Ще нижче, ще холодніше

Але фізикам цього було мало. Вони хотіли досягти нижчих температур, а для цього їм потрібно було імітувати умови космосу.

Вони розмістили вакуумну камеру в спеціальній вежі, яка розташована в Бременському університеті, Німеччина. Цю дослідницьку вежу в Бремені використовують учені з усього світу, щоб проводити експерименти в умовах невагомості.

Фізики відправили камеру у вільний політ, і шляхом швидкого включення і відключення магнітного поля, майже повністю сповільнили рух атомів рубідію.

Рекорд тривалістю 2 секунди

У результаті газоподібний рубідій був у стані БЕК при температурі 38 трильйонних доль Кельвіна протягом приблизно 2 секунд. Таким чином фізики встановили новий рекорд низьких температур, отриманих у лабораторних умовах.

Найхолодніше місце у Всесвіті

Туманність Бумеранг, космос, NASA, телескоп Габбл
туманність Бумеранг
Фото: ISS

Найвідомішим найхолоднішим місцем у Всесвіті є туманність Бумеранг, яка розташована в сузір'ї Центавра, приблизно на відстані 5000 світлових років від нас. За даними Європейського космічного агентства, середня температура тут становить -272°C (близько 1 Кельвіна).

Учені кажуть, що теоретично вони можуть підтримувати цю температуру протягом 17 секунд в умовах справжньої невагомості в космосі.

На думку вчених із Массачусетського технологічного інституту, в майбутньому наднизькі температури можуть допомогти вченим створити досконаліші квантові комп'ютери.

Бременська вежа

Вежа, Бремен, мікрогравітація, невагомість, Європейське космічне агентство
Fallturm Bremen — вежа в Центрі прикладних космічних технологій і мікрогравітації при Бременському університеті
Фото: Apophis

Fallturm Bremen — так називається вежа в Центрі прикладних космічних технологій і мікрогравітації при Бременському університеті. Її побудували між 1988 і 1990 роками. Сама залізобетонна вежа має висоту 146 метрів. Усередині розташована спеціальна труба висотою 122 метри, у якій об'єкти протягом декількох секунд під час падіння можуть перебувати в умовах невагомості.