Επιστήμονες δημιούργησαν τη χαμηλότερη θερμοκρασία που έχει μετρηθεί ποτέ
Η θερμοκρασία αυτή είναι περίπου 280 δισεκατομμύρια φορές χαμηλότερη από τη μέση θερμοκρασία του Σύμπαντος
Πηγή: Πανεπιστήμιο του Πεκίνου
Snapshot
- Επιστήμονες στον κινεζικό διαστημικό σταθμό Τιανγκόνγκ κατέγραψαν τη χαμηλότερη θερμοκρασία που έχει μετρηθεί ποτέ.
- Η θερμοκρασία αυτή είναι περίπου 280 δισεκατομμύρια φορές χαμηλότερη από τη μέση θερμοκρασία του Σύμπαντος και καταρρίπτει το προηγούμενο ρεκόρ των 38 πικοκέλβιν.
- Το πείραμα αξιοποίησε τις συνθήκες μικροβαρύτητας για να ψύξει περίπου 20.000 άτομα ρουβιδίου.
- Η επίτευξη αυτή ανοίγει νέες δυνατότητες για πειράματα στην κβαντική φυσική.
Επιστήμονες του κινεζικού διαστημικού σταθμού Τιανγκόνγκ κατάφεραν κάτι που μέχρι πρότινος φάνταζε ακατόρθωτο: κατέγραψαν τη χαμηλότερη θερμοκρασία που έχει μετρηθεί ποτέ.
Οι επιστήμονες έψυξαν ένα νέφος ατόμων στους 9,7 πικοκέλβιν, καταγράφοντας την πιο χαμηλή καταγεγραμμένη θερμοκρασία.
Το πικοκέλβιν (picokelvin - pK) είναι μια εξαιρετικά μικρή μονάδα μέτρησης της θερμοκρασίας στην κλίμακα Κέλβιν, η οποία χρησιμοποιείται αποκλειστικά στην προηγμένη κβαντική φυσική.
Προκειμένου να το πετύχουν αυτό, οι επιστήμονες αξιοποίησαν το περιβάλλον μικροβαρύτητας του διαστημικού σταθμού, το οποίο τους επέτρεψε να μελετήσουν την ύλη σε θερμοκρασίες πιο κοντά στο απόλυτο μηδέν από κάθε άλλη φορά.
Θερμοκρασία - ρεκόρ
Τα άτομα ψύχθηκαν μόλις στα 9,7 τρισεκατομμυριοστά του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν - θερμοκρασία περίπου 280 δισεκατομμύρια φορές χαμηλότερη από τη μέση θερμοκρασία του Σύμπαντος.
Το αποτέλεσμα αυτό καταρρίπτει το προηγούμενο ρεκόρ των 38 πικοκέλβιν, το οποίο είχε επιτευχθεί σε προηγούμενο πείραμα μικροβαρύτητας στη Γη το 2021.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η ανακάλυψη αυτή ανοίγει ένα νέο πεδίο στην προσπάθεια κατανόησης των πιο ιδιαίτερων νόμων της κβαντικής φυσικής.
«Αυτή η θερμοκρασία-ρεκόρ θα μπορούσε να αποτελέσει έναυσμα για μια νέα γενιά... πειραμάτων στην κβαντική προσομοίωση και τις μετρήσεις ακριβείας στο διάστημα», έγραψε η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου και την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών στο περιοδικό Science.
Για το πείραμά τους, οι επιστήμονες αξιοποίησαν τις συνθήκες έλλειψης βαρύτητας στο διάστημα, καθώς στη Γη η βαρύτητα καθιστά δυσκολότερη τη διατήρηση των υπερχάλκινων ατόμων σε σταθερή κατάσταση για παρατεταμένες χρονικές περιόδους.
Εντός της εγκατάστασης, οι επιστήμονες παγίδευσαν περίπου 20.000 άτομα ρουβιδίου και τα έψυξαν μέχρι που σχημάτισαν μια εξωτική κατάσταση της ύλης, γνωστή ως συμπύκνωμα Μπόζε-Αϊνστάιν (Bose-Einstein condensate).
Αυτή η ιδιαίτερη κατάσταση εμφανίζεται όταν τα άτομα ψύχονται τόσο πολύ ώστε αρχίζουν να συμπεριφέρονται ως ένα ενιαίο, γιγαντιαίο κβαντικό αντικείμενο.
Για να μειώσουν ακόμη περισσότερο τη θερμοκρασία, οι ερευνητές μετέφεραν τα άτομα σε μια παγίδα φωτός λέιζερ και τα άφησαν να εκτονωθούν υπό αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες.
Οι επιστήμονες κατάφεραν να παρατηρήσουν το παγωμένο νέφος ατόμων για 7 δευτερόλεπτα, καθώς αυτό διευρυνόταν ελεύθερα.
Αν και οι εμπλεκόμενες θερμοκρασίες είναι σχεδόν αδύνατον να γίνουν ουσιαστικά αντιληπτές από τον άνρθωπο, παραμένουν τεχνικά πάνω από το απόλυτο μηδέν - το θεωρητικό σημείο στο οποίο παύει κάθε ατομική κίνηση.
Το πείραμα αυτό μπορεί, επίσης, να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα γενιά εξαιρετικά ευαίσθητων ατόμων, ικανών να πραγματοποιούν εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις.
