قام الفيزيائيون بتبريد الذرات إلى أدنى درجة حرارة في العالم

سجل الفيزيائيون في ألمانيا أبرد درجة حرارة تم تسجيلها على الإطلاق. عمرها 38

تريليون من الدرجة فوق الصفر المطلق. خلال التجربة، قام الفيزيائيون بإلقاء الغاز الكمومي وتشغيل وإيقاف المجال المغناطيسي لإيقاف ذراته بشكل شبه كامل.

الصفر المطلق هو -273.15 درجة مئوية، وهو الحد الأقصىدرجة حرارة منخفضة موجودة على المقياس الديناميكي الحراري. هذه هي النقطة التي لا توجد فيها حركة ذرية أو حرارة على الإطلاق. كان يعتقد أن العلماء لن يتمكنوا أبدا من الوصول إلى هذه العلامة، لأنه من المستحيل إزالة كل الطاقة الحركية من الذرات الموجودة في النظام.

لكن مؤلفي العمل الجديد في الدراسة سجلوا درجة حرارة 38 بيكو كلفن أو 38 تريليون درجة فوق الصفر المطلق.

لتحقيق ذلك ، بدأ المؤلفون باستخدام سحابة من100 ألف ذرة روبيديوم تم التقاطها بواسطة مجال مغناطيسي في غرفة مفرغة. ثم قاموا بتبريده لتكوين غاز كمي يسمى بوز-آينشتاين مكثف (BEC). في ذلك ، تبدأ الذرات بالتصرف مثل ذرة واحدة كبيرة.

لكن درجة الحرارة لم تكن منخفضة بما فيه الكفاية ، لذلكأجرى الفريق تجربة أسقطوا فيها مصيدة تكثيف بوز-آينشتاين 120 مترًا ، وخلال السقوط الحر ، قام الفريق بتشغيل وإيقاف المجال المغناطيسي الذي يحتوي على الغاز عدة مرات.

عند إيقاف تشغيل المجال المغناطيسي ، يبدأ الغازيتمدد ، وعندما يتم تشغيله مرة أخرى ، يضطر الغاز إلى الانكماش مرة أخرى. يؤدي هذا التبديل إلى إبطاء تمدد الغاز إلى حد التوقف التام تقريبًا ، ويؤدي انخفاض السرعة الجزيئية إلى خفض درجة الحرارة.

نتيجة لذلك ، تمكن المؤلفون من الوصول إلى درجة حرارة قياسية في ثانيتين فقط. أظهرت عمليات المحاكاة أنه يمكن الحفاظ عليها لمدة تصل إلى 17 ثانية في حالة انعدام الجاذبية ، على سبيل المثال ، على متن قمر صناعي.

ليقرأ بالإضافة إلى ذلك:

تم صنع مادة فائقة الرقة من الجرافين الأبيض. سيحل محل الخوادم

لا تتطور مجرة ​​درب التبانة كما كنا نظن: تم اكتشاف خاصية غير متوقعة للمجرة

المحفزات المطبوعة ثلاثية الأبعاد ستحل مشكلة ارتفاع درجة حرارة الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت