Физики стали ближе к достижению абсолютного нуля

Физики установили новый мировой рекорд. Благодаря современной установке они смогли достичь температуры в 38 пикокельвинов — это самое близкое к абсолютному нулю значение на данный момент.

Абсолютный ноль - это самая низкая температура, которая может существовать, и равна 0 кельвинов или -273,16 °C. Прошлые исследования также продемонстрировали, что по мере того, как вещества охлаждаются, они начинают проявлять новые свойства.

Так, жидкий гелий становится сверхтекучим при температуре 2,172 К. Эти изменения свойств веществ были предметом многочисленных экспериментов и опытов. Одновременно с этим физики пытались создать все более низкие температуры для проведения исследований. В новой работе ученые создали самую холодную среду, когда-либо существовавшую. Для этого они использовали линзу из квантового газа.

В своем исследовании физики использовали квантовую газовую линзу и Бременскую башню падения в Германии. Башня построена в Бремене специально для изучения невесомости и других эффектов свободного падения. 

Сначала исследователи создали облако из атомов рубидия, охлажденных до сверхнизкой температуры прямо на вершине Бременской башни падения. Облако удерживалось магнитной ловушкой, которая также служила линзой. Данная линза фокусировала волны в облаке из атомов рубидия в конденсат Бозе-Эйнштейна, заставляя облако остывать. После этого ученые выключили ловушку, чтобы облако расширилось во всех направлениях (и делая его еще холоднее), во время падения со 122-метровой высоты.

Детекторы по бокам башни измеряли кинетическую энергию атомов в облаке. Процесс длился всего две секунды, но этого хватило, чтобы показать рекордно холодную среду. 

Новый рекорд по самой низкой температуре равен 38 пикокельвинов, или 0,000 000 000 038 К.

Физики считают, что небольшие изменения в настройке, такие как снижение числа атомов в облаке, могут привести к еще более низким температурам. По мнению ученых, установку, созданную ими, возможно использовать для проверки теорий гравитации на квантовом уровне.

Ранее Нобелевскую премию 2021 года по химии присудили ученым, работающим над новыми методами синтеза молекул. Как уточнил Нобелевский комитет, награду получили Лист и Макмиллан, которые разработали методы так называемого асимметричного органокатализа.