Οι επιστήμονες μόλις έσπασαν το ρεκόρ για την πιο κρύα θερμοκρασία που μετρήθηκε ποτέ σε εργαστήριο: πέτυχαν τη θερμοκρασία ψύξης των οστών 38 τρισεκατομμυρίων βαθμού πάνω από τους -273,15 Κελσίου ρίχνοντας μαγνητισμένο αέριο 120 μέτρα κάτω από έναν πύργο.
Η ομάδα των Γερμανών ερευνητών ερευνούσε τις κβαντικές ιδιότητες μιας λεγόμενης πέμπτης κατάστασης ύλης: συμπύκνωμα Bose-Einstein (BEC), ένα παράγωγο αερίου που υπάρχει μόνο κάτω από πολύ κρύες συνθήκες. Ενώ βρίσκεται στη φάση BEC, η ίδια η ύλη αρχίζει να συμπεριφέρεται σαν ένα μεγάλο άτομο, καθιστώντας την ένα ιδιαίτερα ελκυστικό θέμα για κβαντικούς φυσικούς που ενδιαφέρονται για τη μηχανική των υποατομικών σωματιδίων.
Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο μοριακής δόνησης – όσο περισσότερο κινείται μια συλλογή μορίων, τόσο υψηλότερη είναι η συλλογική θερμοκρασία. Το απόλυτο μηδέν, λοιπόν, είναι το σημείο στο οποίο σταματά όλη η μοριακή κίνηση – μείον 459,67 βαθμοί Φαρενάιτ, ή μείον 273,15 βαθμοί C. Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ακόμη και μια ειδική κλίμακα για εξαιρετικά κρύες θερμοκρασίες, που ονομάζεται κλίμακα Κέλβιν, όπου το μηδέν Κέλβιν αντιστοιχεί στο απόλυτο μηδέν.
Κοντά στο απόλυτο μηδέν, κάποια περίεργα πράγματα αρχίζουν να συμβαίνουν. Για παράδειγμα, το φως γίνεται ένα υγρό που μπορεί κυριολεκτικά να χυθεί σε ένα δοχείο, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2017 στο περιοδικό Nature Physics. Το υπερψυγμένο ήλιο σταματά να αντιμετωπίζει τριβές σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2017 στο περιοδικό Nature Communications. Και στο Cold Atom Lab της NASA, οι ερευνητές έχουν δει ακόμη και άτομα που υπάρχουν σε δύο μέρη ταυτόχρονα.
Σε αυτό το πείραμα που έσπασε τα ρεκόρ, οι επιστήμονες παγίδεψαν ένα σύννεφο περίπου 100.000 ατόμων αέριου ρουβιδίου σε μαγνητικό πεδίο μέσα σε έναν θάλαμο κενού. Στη συνέχεια, ψύχθηκαν πολύ κάτω, έως και 2 δισεκατομμύρια του βαθμού Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν, το οποίο θα ήταν παγκόσμιο ρεκόρ από μόνο του, σύμφωνα με το NewAtlas.
Αλλά αυτό δεν ήταν αρκετά ψυχρό για τους ερευνητές, που ήθελαν να ξεπεράσουν τα όρια της φυσικής. για να κρυώσουν ακόμη, χρειάστηκε να μιμηθούν συνθήκες στο βάθος του διαστήματος. Έτσι, η ομάδα μετέφερε την εγκατάστασή της στον πύργο της Βρέμης της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος, ένα ερευνητικό κέντρο μικροβαρύτητας στο Πανεπιστήμιο της Βρέμης στη Γερμανία. Με την πτώση του θαλάμου κενού σε ελεύθερη πτώση ενώ ενεργοποιείτε και απενεργοποιείτε γρήγορα το μαγνητικό πεδίο, επιτρέποντας στο BEC να επιπλέει ανεμπόδιστο από τη βαρύτητα, επιβράδυναν τη μοριακή κίνηση των ατόμων του ρουβιδίου σχεδόν στο τίποτα. Το προκύπτον BEC έμεινε στα 38 picokelvins – 38 τρισεκατομμύρια του Kelvin – για περίπου 2 δευτερόλεπτα, θέτοντας “ένα απόλυτο μείον ρεκόρ”, ανέφερε η ομάδα στις 30 Αυγούστου στο περιοδικό Physical Review Letters Το Το προηγούμενο ρεκόρ των 36 εκατομμυριοστών του Kelvin, επιτεύχθηκε από επιστήμονες στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στο Boulder του Κολοράντο με εξειδικευμένα λέιζερ.
Το πιο κρύο γνωστό φυσικό μέρος στο σύμπαν είναι το νεφέλωμα Μπούμερανγκ, το οποίο βρίσκεται στον αστερισμό του Κένταυρου, περίπου 5.000 έτη φωτός από τη Γη. Η μέση θερμοκρασία του είναι -272 C (περίπου 1 Kelvin) σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.
Οι ερευνητές της νέας μελέτης δήλωσαν ότι, θεωρητικά, θα μπορούσαν να διατηρήσουν αυτή τη θερμοκρασία για 17 δευτερόλεπτα κάτω από συνθήκες πραγματικά χωρίς βάρος, όπως στο διάστημα. Οι εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί κάποια μέρα να βοηθήσουν τους επιστήμονες να δημιουργήσουν καλύτερους κβαντικούς υπολογιστές, σύμφωνα με τους ερευνητές του MIT.
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.