Kujutise krediit: NASA / JPL
NASA ja MITi teadlased on jahutanud naatriumgaasi madalaima temperatuurini, mis eales varem registreeritud - pool miljardit kraadi üle absoluutse nulli. Gaas pidi olema piiratud magnetväljas; vastasel juhul kleepub see anuma seinte külge ja seda on võimatu jahtuda. Teadlased kasutasid sarnast metoodikat, mis viis 2001. aastal Nobeli füüsikapreemia saamiseni koos Bose-Einsteini kondensaatide avastamisega (kus molekulid liiguvad korrapäraselt madalatel temperatuuridel kokku).
NASA rahastatud teadlased Massachusettsi tehnoloogiainstituudis (MIT) (Cambridge, Massachusetts) on jahutanud naatriumgaasi madalaima temperatuurini, mis eales registreeritud, pool miljardit kraadi üle absoluutse nulli. See absoluutne temperatuur on punkt, kus edasine jahutamine pole võimalik.
See uus temperatuur on kuus korda madalam kui eelmine rekord ja see tähistab esimest korda gaasi jahutamist ühe nanokelvini (kraadist ühe miljardik kraadi) alla. Absoluutse nulli juures (-273 ° C või -460 ° Fahrenheit) peatub kogu liikumine, välja arvatud väikesed aatomivibratsioonid, kuna jahutusprotsess on osakestest kogu energia eraldanud.
Jahutusmeetodite täiustamisega on teadlastel õnnestunud läheneda absoluutsele nullile. "Ühest nanokelvinist madalamale minemine on nagu esmakordselt läbida miil alla nelja minuti," ütles MIT-i füüsikaprofessor ja uurimisrühma kaasjuht dr Wolfgang Ketterle.
"Ülimalt madala temperatuuriga gaasid võivad viia täpsusmõõtmiste täiustamiseni, võimaldades paremad aatomkellad ja andurid raskusjõu ja pöörlemise jaoks," ütles dr David E. Pritchard, MIT-i füüsikaprofessor, aatomi optika, aatomi interferomeetria pioneer ja kaasotsija. meeskonna juht.
1995. aastal jahutasid Colorado ülikoolis Boulderis (Colorado) asuv rühm ja Ketterle'i juhitud MITi rühm aatomgaase alla ühe mikrokelvini (ühe miljoni astme üle absoluutse nulli). Seejuures avastasid nad uue mateeria vormi - Bose-Einsteini kondensaadi -, kus osakesed marssivad iseseisvalt ringi liikudes asemel lukku. Avastust tunnustati 2001. aasta Nobeli füüsikapreemiaga, mida Ketterle jagas oma Boulderi kolleegidega Drs. Eric Cornell ja Carl Wieman.
Pärast 1995. aasta läbimurret on paljud rühmad jõudnud nanokelvini temperatuurini; madalaima registreeritud temperatuurina on kolm nanokelviini. MIT-grupi püstitatud uus rekord on 500 pikokkelvini ehk kuus korda madalam.
Nii madalatel temperatuuridel ei saa aatomeid füüsilistes mahutites hoida, sest need kleepuvad seinte külge. Samuti ei saa ühtegi tuntud anumat jahutada selliste temperatuurideni. Selle probleemi vältimiseks ümbritsevad aatomid magnetid, mis hoiab gaasilise pilve ilma seda puudutamata. Rekord madala temperatuurini jõudmiseks leiutasid teadlased uudse aatomite piiritlemise viisi, mida nad nimetavad gravito-magnetiliseks lõksuks. Aatomite lõksus hoidmiseks tegutsesid magnetväljad koos gravitatsioonijõududega.
Kõik teadlased on seotud MIT-i füüsikaosakonna, Elektroonika Uurimislabori ja MIT-Harvardi ülitäpsete aatomite keskusega, mida rahastab Riiklik Teadusfond. Ketterle, Leanhardt ja Pritchard olid kaasautoriks madala temperatuuriga paberile, mis pidi ilmuma ajakirja Science 12. septembri numbris. Teadusuuringuid rahastasid NASA, Riiklik Teadusfond, mereväe uuringute büroo ja armeeuuringute amet.
Ketterle viib läbi uuringuid NASA füüsikaliste teaduste põhifüüsika uurimisprogrammi raames, mis on osa agentuuri bioloogiliste ja füüsikaliste uuringute büroost Washingtonis. NASA reaktiivmootorite laboratoorium (Pasadena, Californias), California tehnoloogiainstituudi Pasadena osakond, juhib füüsikalise põhiprogrammi.
Algne allikas: NASA pressiteade
