Slike ultralave temperaturer forekommer i skyer av atomer kjent som Fermi-gasser. De er skapt for
Professor Gould, leder for Trinitys QuSys Group, forklarer hva ultrakold gass er.
Den vanlige måten fysikere tenker på gass erEr å bruke en teori kjent som statistisk mekanikk. Men med kvantemekanikkens komme endret alt seg. En kjent prediksjon av kvantemekanikken er at individuelle atomer under den kritiske temperaturen kan kombineres med andre atomer i en enkelt makroskopisk bølge med eksotiske egenskaper. Denne spådommen førte til et århundrelangt eksperimentelt søk etter å nå kritiske temperaturer. Suksessen ble endelig oppnådd på 1990-tallet med opprettelsen av de første ultrakolde gassene som ble avkjølt av lasere (1997 Nobelpris) og inneholdt av sterke magnetfelt - en bragd som vant Nobelprisen i 2001.
Professor Gould, leder av Trinitys QuSys Group
Ultrakolde gasser som disse er nå vanligeblir opprettet i laboratorier over hele verden. De har mange applikasjoner, alt fra å teste grunnleggende fysiske teorier til å oppdage gravitasjonsbølger. Men temperaturene deres er utrolig lave på nanokelvin-nivået og under (en kelvin tilsvarer –271,15 ° C). Disse gassene er en milliard ganger kaldere enn de kaldeste stedene i universet, og de er opprettet akkurat her på jorden.
Så hva er Fermi-gass?Alle partikler i universet, inkludert atomer, tilhører en av to typer - "bosoner" og "fermioner". Fermi-gass består av fermioner oppkalt etter fysikeren Enrico Fermi. Ved veldig lave temperaturer oppfører bosoner og fermioner seg veldig annerledes. Mens bosoner er gruppert sammen, er fermioner omvendt. Denne egenskapen gjør det faktisk vanskelig å måle temperaturen.
Et termometer er bare et system, fysiskegenskapene som endres med temperaturen på en forutsigbar måte. For eksempel kan du måle kroppstemperaturen din ved å måle utvidelsen av kvikksølv i et glassrør. Det nye termometeret fungerer på en lignende måte, men i stedet for kvikksølv måler forskere tilstanden til individuelle atomer som er assosiert (eller korrelert) med kvantegassen.
Den nye løsningen kan implementeres medved hjelp av teknologier som er tilgjengelige i moderne atomfysikklaboratorier. Det faktum at slik grunnleggende fysikk kan testes er virkelig fantastisk, understreker forskere. Forskjellige nye kvanteteknologier, kvantesensorer som det nye termometeret, vil sannsynligvis ha mest direkte innvirkning på vitenskapen.
Les også
Hvorfor er forskere så interessert i Ceres? Alt om planeten de aktivt leter etter
En "uforgjengelig" drone er designet i Russland
Supernovaeksplosjon kan forårsake masseutryddelse på jorden