Znanstvenici kreirali najnižu temperaturu ikad izmjerenu
- Objavljeno u Znanost
Temperatura od -273,15 °C ili apsolutna ništica predstavlja najnižu moguću temperaturu na termodinamičkoj skali i označava točku na kojoj nema nikakve temperature ili kretanja atoma. Iz tog razloga znanstvenicima je nemoguće postići apsolutnu ništicu jer nikada neće moći ukloniti svu kinetičku energiju iz atoma u sustavu.
No znanstvenici su se do sada već jako približili, pa je primjerice tim s Harvarda prije nekoliko godina proučavao najhladniju kemijsku reakciju ikada na 500 nanokelvina, ili 500-mijuntnog dijela stupnja iznad apsolutne ništice, dok je Cold Atom Lab na Međunarodnoj svemirskoj postaji provodio eksperimente na 100 nanokelvina.
No te ultraniske temperature zapravo su "paklene vrućine" u usporedbi s onim što je postigao njemački tim iz centra ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) na Sveučilištu u Bremenu u okviru svojeg QUANTUS 2 projekta.
Oni su uspjeli postići temperaturu od samo 38 picoKelvina, odnosno 38-trilijuntnogstupnja iznad apsolutne ništice.
Kako bi to postigli, istraživači su započeli s oblakom od 100 tisuća atoma rubidija zarobljenih magnetskim poljem u vakuumskoj komori.
Potom su ih ohladili kako bi se formirao kvantni plin pod nazivom Bose-Einsteinov Kondenzat (BEC), u kojem se atomi počinju ponašati u osnovi kao jedan veliki atom, omogućujući čudne kvantne efekte koji postaju vidljivi na makro skali.
No dva bilijuntna dijela stupnja iznad apsolutne ništice nije bilo dovoljno hladno, pa su istraživači eksperimentirali u Bremen Drop Tower postrojenju (tornju), u kojem su BEC bacili s visine od 120 m specijalnom kapsulom. Tijekom slobodnog pada, znanstvenici su rapidno isključivali i uključivali magnetsko polje koje je sadržavalo plin.
Kada je magnetsko polje bilo isključeno, plin se počeo širiti, a kada bi se ponovno uključilo to ga je natjeralo da se ponovno skuplja. Te promjene dovele su do toga da se ekspanzija plina gotovo potpuno zaustavi i reduciranjem molekularne brzine reducira i temperaturu.
Mada je eksperiment uspio postići najnižu temperaturu u povijesti mjerenja od 38 pikoKelvina u trajanju od samo 2 sekunde, simulacije su pokazale da bi se mogla održati u trajanju do 17 sekundi u uvjetima mikrogravitacije, recimo na satelitu ili svemirskoj postaji.
Čitav znanstveni rad objavljen u časopisu Physical Review Letters možete pronaći na ovoj poveznici.