このような超低温は、フェルミガスとして知られる原子の雲の中で発生します。それらはのために作られています
TrinityのQuSys Groupの責任者であるGould教授は、超低温ガスとは何かを説明しています。
物理学者がガスについて考える標準的な方法は統計力学と呼ばれる理論を使用することです。しかし、量子力学の出現により、すべてが変化しました。量子力学のよく知られた予測は、臨界温度以下の個々の原子が他の原子と結合して、エキゾチックな特性を持つ単一の巨視的な波になり得るというものです。この予測は、臨界温度に到達するための1世紀にわたる実験的調査につながりました。レーザーで冷却され、1997年にノーベル賞を受賞した強力な磁場によって閉じ込められた最初の超低温ガスの作成により、ついに1990年代に成功を収めました。これは2001年のノーベル賞を受賞した偉業です。
グールド教授、トリニティ社 QuSys グループ責任者
これらのような超低温ガスは現在一般的です世界中の研究所で作成されています。基本的な物理理論のテストから重力波の検出まで、多くのアプリケーションがあります。しかし、それらの温度はナノケルビンレベル以下で非常に低くなっています(1ケルビンは–271.15°Cに相当します)。これらのガスは、宇宙で最も寒い場所より10億倍冷たく、地球上のこの場所で生成されます。
では、フェルミガスとは何でしょうか。 原子を含む宇宙のすべての粒子は、「ボソン」と「フェルミオン」の2つのタイプのいずれかに属します。フェルミガスは、物理学者エンリコフェルミにちなんで名付けられたフェルミオンで構成されています。非常に低温では、ボソンとフェルミオンの振る舞いは大きく異なります。ボソンはグループ化されていますが、フェルミオンはその逆です。この特性により、実際には温度の測定が困難になります。
温度計は単なる物理的なシステムです予測可能な方法で温度とともに変化する特性。たとえば、ガラス管内の水銀の膨張を測定することで体温を測定できます。新しい温度計も同様に機能しますが、科学者は水銀の代わりに、量子ガスに関連付けられている(または相関している)個々の原子の状態を測定します。
新しいソリューションは、現代の原子物理学研究所で利用可能な技術を使用して。そのような基本的な物理学を検証できるという事実は本当に驚くべきことであると科学者は強調します。新しい温度計などの量子センサーなど、さまざまな新しい量子技術が科学に最も直接的な影響を与える可能性があります。
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