Физики использовали вращающееся микроволновое поле для охлаждения газа, состоящего из полярных молекул, до
Par saviem eksperimentiem, pētniekiizmantoja gāzi, kas sastāvēja no nātrija un kālija molekulām, kuras tika turētas optiskā slazdā, izmantojot lāzera starojumu. Fiziķi atdzesēja gāzi, izmantojot iztvaikošanas dzesēšanu, paņēmienu, ko izmanto atsevišķiem atomiem.
Vakuuma kamera, kurā tiek ģenerēta superaukstā gāze. Attēls: Maksa Planka biedrība
Šīs metodes darbības princips ir balstīts uzdaļiņu sadursme magnētiskajā slazdā. Atsevišķi atomi, saduroties viens ar otru, nodod daļu savas kinētiskās enerģijas. Laika gaitā atsevišķi atomi kļūst daudz enerģiskāki par citiem, un tie atstāj slazdu, samazinot sistēmas enerģiju un tajā palikušās atomu grupas temperatūru.
Polārajām molekulām ir raksturīgas nevienmērīgaselektriskā lādiņa sadalījumu, skaidro zinātnieki. Atšķirībā no brīvajiem atomiem, tie var griezties, vibrēt, piesaistīt vai atgrūst viens otru. Tie uzvedas kā mazi magnēti un var salipt kopā, novēršot atdzišanu.
Lai pārvarētu šo ierobežojumu, pētniekiizmantoja speciāli sagatavotu elektromagnētisko lauku, kas kalpo kā enerģijas vairogs molekulām un neļauj tām pielipt un salipt kopā. Lauka ietekmē, ja divas molekulas nonāk pārāk tuvu viena otrai, tās var apmainīties ar kinētisko enerģiju, bet tajā pašā laikā tās sarindojas tā, ka atgrūž viena otru un ātri pārvietojas dažādos virzienos.
Nātrija lāzers rada dzeltenu gaismu lāzera dzesēšanai un nātrija atomu vizualizācijai. Attēls: Maksa Planka biedrība
Lai izveidotu mikroviļņu lauku ar nepieciešamoĪpašības, pētnieki novietoja spirālveida antenu zem optiskā slazda, kas satur nātrija-kālija molekulu gāzi. Šajā eksperimentālajā iestatījumā molekulas sāka sadurties daudz biežāk, vidēji aptuveni 500 reizes uz vienu molekulu.
Rezultātā jau pēc trešdaļas sekundes temperatūra sasniedza aptuveni 21 nK, kas ir krietni zem kritiskās "Fermi temperatūras" robežas, zem kuras kvantu efekti nosaka gāzes uzvedību.
Pētnieki uzskata, ka jaunā dzesēšanas tehnoloģija ļaus radīt un pētīt dažādas kvantu formas vielas, kas iepriekš tika prognozētas teorētiski.
Фото на обложке: художественное изображение микроволнового холодильника для газа. Источник: Общество Макса Планка
Lasīt vairāk:
Virsskaņas lidmašīna lidos ar ātrumu 2000 km/h un šķērsos okeānu 3,5 stundās
Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu
Izveidoja kvantu datoru, kas "pārsniedza bināro sistēmu"