Az ilyen rendkívül alacsony hőmérsékletek a Fermi-gázként ismert atomfelhőkben fordulnak elő. Azért vannak teremtve
Gould professzor, a Trinity QuSys csoportjának vezetõje elmagyarázza, hogy mi az ultratoldó gáz.
A fizikusok a szokásos módon gondolkodnak a gázrólStatisztikai mechanikának nevezett elméletet kell használni. De a kvantummechanika megjelenésével minden megváltozott. A kvantummechanika jól ismert előrejelzése az, hogy a kritikus hőmérséklet alatti egyes atomok más atomokkal kombinálhatók egyetlen egzotikus tulajdonságokkal rendelkező makroszkopikus hullámmá. Ez az előrejelzés évszázados kísérleti kutatásokhoz vezette a kritikus hőmérsékletek elérését. A sikert az 1990-es években sikerült elérni az első, lézerekkel hűtött és az erős mágneses mezők által hűtött ultrahíg gázok létrehozásával (1997-es Nobel-díj) - egy olyan mű, amely elnyerte a 2001. évi Nobel-díjat.
Gould professzor, a Trinity QuSys csoportjának vezetője
Az ilyen ultrahideg gázok ma már gyakoriakvilágszerte laboratóriumokban hozzák létre. Számos alkalmazásuk van, az alapvető fizikai elméletek tesztelésétől kezdve a gravitációs hullámok felismeréséig. Hőmérsékleteik azonban hihetetlenül alacsonyak a nanokelvin szint alatt és alatt (egy kelvin egyenlő –271,15 ° C-kal). Ezek a gázok milliárdszor hidegebbek, mint az univerzum leghidegebb pontjai, és itt, a Földön jönnek létre.
Mi tehát a Fermi gáz?Az Univerzum összes részecskéje, beleértve az atomokat is, két típus egyikébe tartozik - a "bozonok" és a "fermionok". A fermi gáz Enrico Fermi fizikusról elnevezett fermionokból áll. Nagyon alacsony hőmérsékleten a bozonok és a fermionok nagyon eltérő módon viselkednek. Míg a bozonok csoportosulnak, a fermionok ezzel ellentétesek. Ez a tulajdonság valójában megnehezíti hőmérsékletük mérését.
A hőmérő csak egy rendszer, fizikaimely tulajdonságok kiszámítható módon változnak a hőmérséklettel. Például megmérheti a testhőmérsékletét azáltal, hogy megméri a higany tágulását egy üvegcsőben. Az új hőmérő hasonló módon működik, de a higany helyett a tudósok mérik az egyes atomok állapotát, amelyek a kvantumgázzal társulnak (vagy korrelálnak).
Az új megoldás aa modern atomfizikai laboratóriumokban elérhető technológiák felhasználásával. A tudósok hangsúlyozzák, hogy az ilyen alapvető fizika ellenőrizhető. A különféle feltörekvő kvantumtechnológiáknak, a kvantumérzékelőknek, például az új hőmérőnek valószínűleg a legközvetlenebb hatása van a tudományra.
Olvassa el
Miért érdekli a tudósokat Ceres? Mindent a bolygóról, amelyen aktívan keresik az életet
Oroszországban "elpusztíthatatlan" drónt terveztek
A szupernóva-robbanás tömeges kihalást okozhat a Földön