На китайській космічній станції встановлено рекорд: зафіксовано найнижчу температуру

За екстремально низьких температур матерія починає поводитися інакше, що створює ідеальні умови для вивчення квантової фізики та нових станів речовини. Вчені встановили новий температурний рекорд на борту китайської космічної станції "Тяньгун". Це досягнення дозволить проводити нові експерименти, які допоможуть краще зрозуміти квантовий світ. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science, пише Phys.

При температурах, близьких до абсолютного нуля (мінус 273,15 градусів Цельсія або 0 Кельвіна), атоми утворюють хмару, і цей стан називається конденсатом Бозе — Ейнштейна. Це стан речовини, в якому атоми поводяться колективно, як єдина квантова хвиля. У такому стані рух атомів сповільнюється настільки сильно, що фізики можуть проводити дуже точні вимірювання квантового світу.

Але охолодити атоми до значення, максимально наближеного до абсолютного нуля, дуже складно. На Землі гравітація тягне атоми вниз, через що їх стає складніше утримувати в спеціальній пастці, адже хмара розсіюється. Для протидії гравітації можна використовувати магнітну левітацію, але всі атоми вимушено переходять в один і той самий стан. Використання пастки на основі сфокусованих лазерних променів надає фізикам набагато більшої гнучкості в керуванні конденсатом Бозе — Ейнштейна. Але до проведення цього дослідження за їх допомогою ще не вдавалося отримати конденсат в умовах мікрогравітації на космічній станції.

Автори нового дослідження припустили, що зможуть досягти температур, максимально наближених до абсолютного нуля, якщо утримуватимуть охолоджене хмару атомів в оптичній пастці за допомогою сфокусованих лазерних променів в умовах мікрогравітації на станції "Тяньгун".

Для цього охолодили 20 000 атомів рубідію, у результаті чого утворився конденсат Бозе — Ейнштейна. Відстежуючи рух хмари у тривимірному просторі, вчені зафіксували рекордно низьку температуру — 9,7 пікокельвіна, що приблизно в чотири рази менше за попередній рекорд. Для розуміння контексту: 9,7 пікокельвіна — це незначно менше за нуль Кельвіна, тобто, грубо кажучи, це приблизно мінус 273,14999 градусів Цельсія. Період, протягом якого вчені могли спостерігати таку температуру, становив 7 секунд, що набагато довше, ніж під час попередніх експериментів.

За словами вчених, це досягнення дозволить забезпечити більш точні вимірювання квантового світу, а також проводити нові дослідження в галузі низькотемпературної фізики в умовах космосу. Крім того, це може дати змогу виявити та дослідити абсолютно нові стани речовини.

Інші новини науки

• Загадковий астероїд рухається у космосі дивним чином: вчені не можуть цього пояснити.
• 131 рік тому було зроблено відкриття, яке стало справжньою сенсацією. Кожна людина хоча б раз у житті скористалася результатом цього відкриття.