Такива свръхниски температури се срещат в облаци от атоми, известни като Ферми газове. Те са създадени за
Професор Гулд, ръководител на QuSys Group на Trinity, обяснява какво е свръхстуден газ.
Стандартният начин, по който физиците мислят за газа, еЕ да се използва теория, известна като статистическа механика. Но с появата на квантовата механика всичко се промени. Добре известно предсказание на квантовата механика е, че отделни атоми под критичната температура могат да се комбинират с други атоми в една макроскопична вълна с екзотични свойства. Това предсказание доведе до вековно експериментално търсене за достигане на критични температури. Успехът най-накрая беше постигнат през 90-те години със създаването на първите ултра студени газове, охладени от лазери (Нобелова награда за 1997 г.) и съдържащи се от силни магнитни полета - подвиг, спечелил Нобелова награда през 2001 г.
Професор Гулд, ръководител на групата QuSys на Trinity
Свръхстудени газове като тези вече са често срещанисе създават в лаборатории по целия свят. Те имат много приложения, вариращи от тестване на основни физически теории до откриване на гравитационни вълни. Но температурите им са невероятно ниски на нивото на нанокелвин и под (един келвин се равнява на –271,15 ° C). Тези газове са милиард пъти по-студени от най-студените места във Вселената и са създадени точно тук, на Земята.
И така, какво е Fermi газ?Всички частици във Вселената, включително атомите, принадлежат към един от двата типа - "бозони" и "фермиони". Газът Ферми се състои от фермиони, кръстени на физика Енрико Ферми. При много ниски температури бозоните и фермионите се държат много различно. Докато бозоните са групирани заедно, фермионите са обратното. Това свойство всъщност затруднява измерването на тяхната температура.
Термометърът е просто система, физическакои свойства се променят с температура по предсказуем начин. Например можете да измервате телесната си температура, като измервате разширяването на живака в стъклена тръба. Новият термометър работи по подобен начин, но вместо живак учените измерват състоянието на отделни атоми, които са свързани (или корелират) с квантовия газ.
Новото решение може да бъде приложено сизползвайки технологии, налични в съвременните лаборатории по атомна физика. Фактът, че такава фундаментална физика може да бъде тествана, е наистина удивителен, подчертават учените. Различните нововъзникващи квантови технологии, квантовите сензори като новия термометър, вероятно ще имат най-прякото въздействие върху науката.
Прочетете също
Защо учените толкова се интересуват от Церера? Всичко за планетата, на която активно търсят живот
В Русия е проектиран "неразрушим" дрон
Експлозията на Супернова може да доведе до масово изчезване на Земята