Trilijonais žemiau nulio
Temperatūra yra molekulių virpesių matas – kuo labiau juda molekulių rinkinys, tuo aukštesnė kolektyvinė temperatūra. Taigi absoliutus nulis yra taškas, kuriame sustoja bet koks molekulinis judėjimas – minus 273,15 laipsnių C. Mokslininkai netgi sukūrė specialią skalę itin žemoms temperatūroms, vadinamą Kelvino skale, kurioje nulis Kelvinų atitinka absoliutų nulį.
Dabar Vokietijos mokslininkai pasiekė iki kaulų smegenų stingdančią 38 trilijonųjų laipsnio dalių žemesnę nei -273,15 Celsijaus laipsnio temperatūrą, nuleisdami įmagnetintas dujas 393 pėdų (120 metrų) aukštyje, teigiama naujienų pranešimuose.
Vokietijos mokslininkų komanda tyrė vadinamosios penktosios materijos būsenos kvantines savybes: Bose-Einšteino kondensatas (BEC) – dujų darinys, egzistuojantis tik itin šaltomis sąlygomis. BEC fazėje pati materija pradeda elgtis kaip vienas didelis atomas, todėl tai ypač patrauklus objektas kvantinės fizikos specialistams, kurie domisi subatominių dalelių mechanika.
Keisti dalykai
Netoli absoliutaus nulio pradeda vykti keistų dalykų. Pavyzdžiui, šviesa tampa skysčiu, kurį tiesiogine prasme galima supilti į indą, rodo 2017 m. žurnale „Nature Physics“ paskelbti tyrimai. Kaip rodo 2017 m. žurnale „Nature Communications“ paskelbti tyrimo rezultatai, peršaldytas helis nustoja patirti trintį esant labai žemai temperatūrai. O NASA šaltųjų atomų laboratorijoje mokslininkai net stebėjo, kaip atomai vienu metu egzistuoja dviejose vietose.
Šio rekordinio eksperimento metu mokslininkai įkalino maždaug 100 000 dujinių rubidžio atomų debesį magnetiniame lauke vakuuminėje kameroje. Tada jie kamerą atšaldė iki maždaug 2 milijardųjų laipsnio Celsijaus dalių žemiau absoliutaus nulio, o tai jau savaime būtų pasaulio rekordas, rašo „NewAtlas“.
Tačiau mokslininkams, kurie norėjo peržengti fizikos ribas, to nepakako; kad būtų dar šalčiau, jiems reikėjo imituoti giliojo kosmoso sąlygas. Taigi komanda savo įrangą perkėlė į Europos kosmoso agentūros Brėmeno kritimo bokštą – mikrogravitacijos tyrimų centrą Brėmeno universitete Vokietijoje.
Nuleisdami vakuuminę kamerą į laisvą kritimą ir greitai įjungdami ir išjungdami magnetinį lauką, kad BEC plūduriuotų nevaržomas gravitacijos, jie sulėtino rubidžio atomų molekulinį judėjimą beveik iki nulio. Gautas BEC išliko 38 pikokelvinų – 38 trilijonųjų Kelvino dalių – temperatūroje apie 2 sekundes ir pasiekė „absoliutų minuso rekordą“, pranešė komanda rugpjūčio 30 d. žurnale „Physical Review Letters“. Ankstesnis rekordas – 36 milijonosios Kelvino dalys – buvo pasiektas Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) Boulderyje (Kolorado valstija) mokslininkams naudojant specializuotus lazerius.
Šalčiausia žinoma natūrali vieta Visatoje yra Bumerango migla, esanti Kentauro žvaigždyne, maždaug už 5000 šviesmečių nuo Žemės. Europos kosmoso agentūros duomenimis, jos vidutinė temperatūra yra -272 C (apie 1 Kelvinas).
Naujojo tyrimo autoriai pareiškime spaudai teigė, kad teoriškai tokią temperatūrą jie galėtų išlaikyti net 17 sekundžių tikrai nesvarumo sąlygomis, pavyzdžiui, kosmose.
