Tokios itin žemos temperatūros atsiranda atomų debesyse, vadinamuose Fermi dujomis. Jie sukurti tam
Profesorius Gouldas, „Trinity“ „QuSys“ grupės vadovas, paaiškina, kas yra ultracalt dujos.
Standartinis fizikų mąstymas apie dujasAr naudoti teoriją, vadinamą statistine mechanika. Tačiau atsiradus kvantinei mechanikai viskas pasikeitė. Gerai žinoma kvantinės mechanikos prognozė yra ta, kad pavieniai atomai žemiau kritinės temperatūros gali sujungti su kitais atomais į vieną makroskopinę bangą, pasižyminčią egzotinėmis savybėmis. Ši prognozė paskatino šimtmečio trukmės eksperimentinę paiešką, kaip pasiekti kritinę temperatūrą. Dešimtame dešimtmetyje sėkmė pagaliau buvo pasiekta sukūrus pirmąsias ultravioletines dujas, aušinamas lazeriais (1997 m. Nobelio premija) ir kurias talpino stiprūs magnetiniai laukai - tai žygdarbis, pelnęs 2001 m. Nobelio premiją.
Profesorius Gouldas, „Trinity's QuSys“ grupės vadovas
Dabar tokios ultravioletinės dujos yra įprastosyra sukurtos viso pasaulio laboratorijose. Jie turi daugybę programų, pradedant pagrindinių fizinių teorijų testavimu ir baigiant gravitacijos bangų aptikimu. Tačiau jų temperatūra yra neįtikėtinai žema nanokelvinų lygyje ir žemiau (vienas kelvinas lygus –271,15 ° C). Šios dujos yra milijardą kartų šaltesnės nei šaltiausios visatos vietos, ir jos sukurtos čia pat, Žemėje.
Taigi, kas yra „Fermi“ dujos? Visos Visatos dalelės, įskaitant atomus, priklauso vienam iš dviejų tipų - „bozonai“ ir „fermionai“. Fermio dujas sudaro fermionai, pavadinti fiziko Enrico Fermi vardu. Esant labai žemai temperatūrai, bozonai ir fermionai elgiasi labai skirtingai. Nors bozonai yra sugrupuoti, fermionai yra atvirkščiai. Dėl šios savybės sunku išmatuoti jų temperatūrą.
Termometras yra tik fizinė sistemakurios savybės nuspėjamai kinta priklausomai nuo temperatūros. Pavyzdžiui, galite išmatuoti savo kūno temperatūrą matuodami gyvsidabrio išsiplėtimą stikliniame vamzdelyje. Naujasis termometras veikia panašiai, tačiau vietoj gyvsidabrio mokslininkai matuoja atskirų atomų, kurie yra susiję (arba susiję) su kvantinėmis dujomis, būseną.
Naujas sprendimas gali būti įgyvendintas naudojantnaudojant šiuolaikinėse atominės fizikos laboratorijose prieinamas technologijas. Tai, kad tokią pagrindinę fiziką galima patikrinti, yra tikrai nuostabu, pabrėžia mokslininkai. Įvairios besikuriančios kvantinės technologijos, tokie kvantiniai jutikliai, kaip naujas termometras, greičiausiai turės tiesioginį poveikį mokslui.
Taip pat skaitykite
Kodėl mokslininkai taip domisi Ceresu? Viskas apie planetą, kurioje jie aktyviai ieško gyvenimo
Rusijoje suprojektuotas „nesunaikinamas“ dronas
Supernovos sprogimas galėjo sukelti masinį žemės išnykimą