Foto: James Glover
Füüsikud ei kipugi universaalset keelt vabalt kasutama, nii et kuna Lord Kelvin nimetas oma temperatuuri skaala baasmõõdu „absoluutseks nulliks”, peaks see olema märk sellest, et meetme „absoluutset” olemust on põhjust tõsiselt võtta. .
Erinevalt Celsiuse skaalast, kus 0 kraadi tähistab magevee külmumispunkti, või Fahrenheiti skaalast, kus 0 on vee, jää, ammooniumkloriidi ja meresoola segu stabiilne temperatuur, on teoreetiliselt 0 kelvinit - absoluutne null., kõige külmem asi, mida võimalik ette kujutada. See on temperatuur, kui kogu liikumine jõuab indekseerimiseni, kui molekulid lakkavad värisema ja aatomid lakkavad liikumast.
Ajakirjas Nature vahendab Zeeya Merali reportaaži Stefan Brauni ja tema kolleegide - füüsikute grupi - tööst, kellel õnnestus Kelvini absolutism alistada, luues „aatomigaasi, mille temperatuur on absoluutne-null temperatuuril esimest korda“.
Läbi viimistletud lähenemisviisi - laserite rakendamine ja kiiresti liikuv magnetväli - mõtlesid teadlased välja, kuidas suruda aatomeid ajutiselt energiat alla absoluutse nulli. Teadlased manipuleerisid laseritega lõksus oleva kaaliumi aatomite pilvega, ütles Merali:
Positiivse temperatuuri korral aatomid tõrjuvad, muutes konfiguratsiooni stabiilseks. Seejärel kohandas meeskond kiiresti magnetvälju, põhjustades aatomite üksteise tõmbamise asemel tõmbamise. "See nihutab aatomid ootamatult kõige stabiilseimast madalaima energiaga olekust kõrgeima võimaliku energia olekusse, enne kui nad saavad reageerida, " ütleb Schneider. "See on nagu mööda orgu kõndimine, siis end kohe mäetipust üles leida."
Positiivse temperatuuri korral oleks selline ümberpööramine ebastabiilne ja aatomid variseksid sissepoole. Kuid meeskond kohandas ka püüniste laservälja, et muuta aatomite jaoks energeetiliselt soodsam jääda oma positsioonidele. See tulemus, mida kirjeldatakse täna ajakirjas Science, tähistab gaasi üleminekut absoluutsest nullist veidi üle mõne miljardi Kelvini absoluutsest nullist madalamale.
Teadlased kujutavad ette, et kui uusi materjale saaks kuidagi valmistada külmunud aatomitest, siis tegutseksid nad tõenäoliselt mingil vägeval kummalisel viisil.
Näiteks on Rosch ja tema kolleegid arvutanud, et kui aatomite pilved tõmmatakse gravitatsiooni abil tavaliselt allapoole, kui osa pilves on negatiivse absoluuttemperatuuri juures, siis mõned aatomid liiguvad ülespoole, ilmselt trotsides gravitatsiooni.
Isegi füüsikas näib, et mõned reeglid on rikutud.
Rohkem saidilt Smithsonian.com:
Universumi kõige külmem koht
Absoluutne null
