Takve ultra niske temperature javljaju se u oblacima atoma poznatim kao Fermi plinovi. Stvoreni su za
Profesor Gould, šef Trinity's QuSys Group, objašnjava što je ultrahladni plin.
Standardni način na koji fizičari razmišljaju o plinu jeJe li koristiti teoriju poznatu kao statistička mehanika. No, pojavom kvantne mehanike sve se promijenilo. Poznato predviđanje kvantne mehanike je da se pojedini atomi ispod kritične temperature mogu kombinirati s ostalim atomima u jedan makroskopski val s egzotičnim svojstvima. Ovo predviđanje dovelo je do stoljetne eksperimentalne potrage za dostizanjem kritičnih temperatura. Uspjeh je napokon postignut 1990-ih stvaranjem prvih ultrahladnih plinova hlađenih laserima (Nobelova nagrada 1997.) i sadržanih snažnim magnetskim poljima - podvig koji je 2001. godine dobio Nobelovu nagradu.
Profesor Gould, voditelj Trinity's QuSys grupe
Ultrahladni plinovi poput ovih danas su čestistvaraju se u laboratorijima širom svijeta. Imaju mnogo primjena, od testiranja temeljnih fizikalnih teorija do otkrivanja gravitacijskih valova. Ali njihove su temperature nevjerojatno niske na razini nanokelvina i niže (jedan kelvin jednak je –271,15 ° C). Ti su plinovi milijardu puta hladniji od najhladnijih mjesta u svemiru i stvaraju se ovdje na Zemlji.
Pa, što je Fermi plin?Sve čestice u Svemiru, uključujući atome, pripadaju jednoj od dvije vrste - "bozonima" i "fermionima". Fermijev plin čine fermioni nazvani po fizičaru Enricu Fermiju. Na vrlo niskim temperaturama bozoni i fermioni ponašaju se vrlo različito. Dok su bozoni grupirani, fermioni su suprotno. Ovo svojstvo zapravo otežava mjerenje njihove temperature.
Termometar je samo sustav, fizičkikoja se svojstva mijenjaju s temperaturom na predvidljiv način. Na primjer, možete izmjeriti tjelesnu temperaturu mjerenjem širenja žive u staklenoj cijevi. Novi termometar djeluje na sličan način, ali umjesto žive, znanstvenici mjere stanje pojedinih atoma koji su povezani (ili povezani) s kvantnim plinom.
Novo rješenje moguće je implementirati skoristeći tehnologije dostupne u modernim laboratorijima za atomsku fiziku. Činjenica da se takva temeljna fizika može testirati doista je nevjerojatna, naglašavaju znanstvenici. Razne nove kvantne tehnologije, kvantni senzori poput novog termometra, vjerojatno će imati najneposredniji utjecaj na znanost.
Pročitajte i
Zašto su znanstvenici toliko zainteresirani za Ceres? Sve o planeti na kojoj aktivno traže život
U Rusiji je dizajniran "neuništivi" drono
Eksplozija supernove mogla bi izazvati masovno izumiranje na Zemlji