Cea mai scăzută temperatură obţinută în laborator: 38 picoKelvin

Oamenii de știință au doborât recordul pentru cea mai scăzută temperatură măsurată vreodată într-un laborator, lăsând în cădere liberă un gaz magnetizat dintr-un turn de la o înălţime de 120 de metri. Temperatura atinsă a fost de 38 pK, 1 picoKelvin=10^-12 K.

O echipă de cercetători germani a cercetat proprietățile cuantice ale așa-numitei a cincea stări a materiei: condensatul Bose-Einstein. Acesta este un derivat al gazului care există doar în condiții de temperatură foarte scăzută.

În faza de condensat Bose-Einstein materia începe să se comporte ca un singur atom mare, acesta fiind motivul pentru care această stare a materiei stârneşte un interes deosebit în rândul fizicienilor interesați de proprietăţile particulelor subatomice.

Temperatura este o măsură a vibrației moleculare. Cu cât agitaţia moleculelor este mai mare, cu atât este mai mare temperatura colectivă.

Zero absolut reprezintă temperatura la care mișcarea moleculară se opreşte, adică -273,15 °C. Oamenii de știință au creat o scară specială pentru temperaturile extrem de mici, denumită scara Kelvin, unde 0 K corespunde lui zero absolut.

Cercetătorii s-au apropiat mai mult ca niciodată de atingerea lui zero absolut. Credit: Shutterstock

În apropiere de zero absolut se produc o serie de fenomene ciudate.

De exemplu, lumina devine un lichid care poate fi literalmente turnat într-un recipient, potrivit unei cercetări publicate în anul 2017 în revista Nature Physics. Heliul suprarăcit se poate deplasa fără frecare, potrivit unui studiu publicat în 2017 în revista Nature Communications. De asemenea, în Cold Atom Lab al NASA cercetătorii au observat atomi care se aflau în două locuri simultan (superpoziția cuantică).

În acest experiment oamenii de știință au reţinut un nor, sub forma unui gaz, conţinând aproximativ 100.000 de atomi de rubidiu într-un câmp magnetic în interiorul unei camere de vid.

Ulterior, ei au răcit camera până la aproximativ 2 miliardimi de grad Celsius peste zero absolut, ceea ce ar fi fost un record mondial în sine, potrivit NewAtlas.

Aceasta realizare nu a fost însă suficientă pentru cercetători, care şi-au dorit să reproducă condițiile din spațiul cosmic.

În consecinţă, cercetătorii au mutat experimentul în turnul din Bremen al Agenției Spațiale Europene, un centru de cercetare a microgravitației de la Universitatea din Bremen, Germania.

Lăsând camera de vid în cădere liberă, în timp ce un câmp magnetic era activat intermitent pentru a permite condensatului Bose-Einsten să plutească neperturbat de gravitație, cercetătorii au încetinit mișcarea moleculară a atomilor de rubidiu până la un nivel record.

Temperatura condensatului Bose-Einsten a fost de 38 picoKelvin, timp de aproximativ 2 secunde, stabilind un record pentru cea mai scăzută temperatură obţinută în condiţii de laborator, au anunţat cercetătorii în revista Physical Review Letters.

Recordul anterior a fost de 36 de milionimi de grad Kelvin și a fost obținut de oamenii de știință de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST), care au folosit lasere

Cel mai rece loc cunoscut din Univers este Nebuloasa Boomerang, care se află în constelația Centaurus, la aproximativ 5.000 de ani-lumină de Pământ. Temperatura sa medie este de -272 C (aproximativ 1 Kelvin) conform Agenției Spațiale Europene.

Cercetătorii noului studiu au declarat că, teoretic, s-ar putea menţine această temperatură timp de 17 secunde.

Temperaturile extrem de mici îi pot ajuta pe oamenii de știință să construiască computere cuantice mai bune, potrivit cercetătorilor de la MIT .

Traducere după Scientists just broke the record for the coldest temperature ever recorded în a lab