Такі наднизькі температури виникають у хмарах атомів, відомих як гази Фермі. Вони створені для
Професор Гулд, глава групи QuSys компанії Trinity, пояснює, що таке сверххолодний газ.
Стандартний спосіб, яким фізики думають про газ,- це використовувати теорію, відому як статистична механіка. Але з появою квантової механіки все змінилося. Відоме пророцтво квантової механіки полягає в тому, що окремі атоми нижче критичної температури можуть об'єднуватися з іншими атомами в єдину макроскопічну хвилю з екзотичними властивостями. Це пророцтво призвело до сторічного експериментальному пошуку досягнення критичної температури. Успіх був нарешті досягнуто в 90-х роках при створенні перших сверххолодних газів, що охолоджуються лазерами (Нобелівська премія 1997) та утримуваних під впливом магнітних полів - подвиг, який отримав Нобелівську премію в 2001 році.
Професор Гулд, голова гурту QuSys компанії Trinity
Ультрахолодні гази, подібні цим, тепер зазвичайстворюються в лабораторіях по всьому світу. У них є безліч застосувань, починаючи від перевірки фундаментальних фізичних теорій і закінчуючи виявленням гравітаційних хвиль. Але їх температури неймовірно низькі на рівні нанокельвіна і нижче (один кельвін дорівнює -271,15 ° C). Ці гази в мільярд разів холодніше, ніж найхолодніші місця у Всесвіті, і вони створюються прямо тут, на Землі.
Так що ж таке фермі-газ?Всі частинки у Всесвіті, включаючи атоми, відносяться до одного з двох типів - «бозонам» і «ферміонами». Фермі-газ складається з ферміонів, названих на честь фізика Енріко Фермі. При дуже низьких температурах бозони і ферміони поводяться зовсім по-різному. У той час як бозони групуються разом, ферміони - навпаки. Це властивість фактично ускладнює вимір їх температури.
Термометр - це просто система, фізичнівластивості якої змінюються в залежності від температури передбачуваним чином. Наприклад, ви можете виміряти температуру свого тіла, вимірявши розширення ртуті в скляній трубці. Новий термометр працює аналогічним чином, але замість ртуті вчені вимірюють стан окремих атомів, які пов'язані (або корельовані) з квантовим газом.
Нове рішення може бути реалізовано звикористанням технологій, доступних в сучасних лабораторіях атомної фізики. Те, що таку фундаментальну фізику можна перевірити, чи дійсно дивно, підкреслюють вчені. Різні з'являються квантові технології, квантові датчики, такі як новий термометр, ймовірно, нададуть найбезпосередніший вплив на науку.
Читати також
Чому вченим так цікава Церера? Все про планету, на якій активно шукають життя
У Росії сконструювали «неубіваемий» дрон
Вибух наднової міг стати причиною масового вимирання на Землі