На китайской космической станции установлен рекорд: зафиксирована самая низкая температура

При экстремально низких температурах материя начинает вести себя иначе, что создает идеальные условия для изучения квантовой физики и новых состояний вещества. Ученые установили новый температурный рекорд на борту китайской космической станции "Тяньгун". Это достижение позволит проводить новые эксперименты, которые помогут лучше понять квантовый мир. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science, пишет Phys.

При температурах, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса Цельсия или 0 Кельвина) атомы образуют облако и это состояние называется конденсат Бозе — Эйнштейна. Это состояние вещества, в котором атомы ведут себя коллективно, как единая квантовая волна. В таком состоянии движение атомов замедляется настолько сильно, что физики могут проводить очень точные измерения квантового мира.

Но охладить атомы до максимально близкого к абсолютному нулю значения очень сложно. На Земле гравитация тянет атомы вниз, из-за чего их становится сложнее удерживать в специальной ловушке, ведь облако рассеивается. Для противодействия гравитации можно использовать магнитную левитацию, но все атомы вынужденно переходят в одно и то же состояние. Использование ловушки на основе сфокусированных лазерных лучей предоставляет физикам гораздо больше гибкости в управлении конденсатом Бозе — Эйнштейна. Но до проведения данного исследования с их помощью еще не удавалось получить конденсат в условиях микрогравитации на космической станции.

Авторы нового исследования предположили, что смогут достичь максимально близких к абсолютному нулю температур, если будут удерживать охлажденное облако атомов в оптической ловушке с помощью сфокусированных лазерных лучей в условиях микрогравитации на станции "Тяньгун".

Для этого охладили 20 000 атомов рубидия, в результате чего образовался конденсат Бозе — Эйнштейна. Отслеживая движение облака в трехмерном пространстве, ученые зафиксировали рекордно низкую температуру — 9,7 пикокельвина, что примерно в четыре раза меньше предыдущего рекорда. Для понимания контекста, 9,7 пикокельвина – это на ничтожно маленькое значение выше нуля Кельвина, то есть грубо говоря, это примерно минус 273,14999 градусов Цельсия. Период, в течение которого ученые могли наблюдать такую температуру составил 7 секунд, что намного дольше, чем во время прошлых экспериментов.

По словам ученых, это достижение позволит обеспечить более точные измерения квантового мира, а также проводить новые исследования в области низкотемпературной физики в условиях космоса. Также это может позволить обнаружить и изучить совершенно новые состояния вещества.

Другие новости науки

• Загадочный астероид движется странным образом в космосе: ученые не могут это объяснить.
• 131 год назад было сделано открытие, которое стало настоящей сенсацией. Каждый человек хоть раз в жизни пользовался результатом этого открытия.