Az MIT hozza létre a valaha felvett leghidegebb molekulákat

molekula

Még akkor is, ha a dolgok konvencionális értelemben „hidegek”, fizika szempontjából nem igazán fáznak. A hőmérséklet tudományos skálája Kelvin, és nulla Kelvin abszolút nulla - a leghidegebb bármi lehet. Az MIT kutatóinak sikerült lehűtenie egy molekulacsoportot, hogy alacsony, 500 nanokelvin hőmérsékletet rögzítsen, ami csak egy 500 milliárd tizedes fokozatot jelent az abszolút nulla fölött. Ezek a molekulák egy ideig a leghidegebb tárgyak voltak az ismert univerzumban.

Ebben a kísérletben a kutatók egy (nagyon szokatlan) nátrium-káliumgázt használnak az abszolút nulla eléréséhez. Nehéz felfogni, hogy milyen észbontóan hideg az abszolút nulla. Ez megegyezik -459,67 Fahrenheit-fokkal vagy -273,15 Celsius-fokkal. Ez több mint egymilliószor hidegebb, mint a csillagközi tér.

Ez nem csak a hőmérséklet molekuláris szinten, hanem a mozgás kérdése is. A molekulák felmelegedésével kinetikus energiájuk és ezáltal a mozgás növekszik. A jég melegítésével a molekulák több energiával rendelkeznek, és végül vízzé, majd gőzzé válnak. Ha a molekulákat abszolút nulla értékre tudja csökkenteni, akkor minden mozgásnak le kell állnia (elméletileg). Lehet, hogy valójában nem lehet elérni az abszolút nullát, mivel mindig van némi hő diffúzió a rendszeren kívülről, de nagyon közel kerülve olyan egzotikus anyagokra utalhat, amelyekről jelenleg csak álmodhatunk.



gázPéldául az a rendkívül szokatlan molekuláris gáz - a nátrium és a kálium normál hőmérsékleten nem képez molekuláris kötést, mivel mindkettőjük pozitív töltéssel rendelkezik. A csapat azonban megállapította, hogy ilyen őrülten alacsony hőmérsékletre hűtve ezek az atomok valóban összetett molekulát alkothatnak. Nevezheted technikailag molekulának, de nem különösebben stabil. Ezek az atomok csak körülbelül 2,5 másodpercig maradtak kapcsolatban, de ez fizika szempontjából hosszú idő.

Az MIT csapata párolgás és lézerek kombinációját használta az atomok hűtésére ebben a kísérletben. Mágneses teret alkalmaztak az atomok közelebb húzásához, hogy molekulákat képezzenek. A kapott nátrium-kálium-molekulák hűtésére egy második lézersort használtunk. Az egyik lézert a molekula kezdeti rezgési állapotára hangolták, míg a másodikat a lehető legalacsonyabb energiaállapotra. A molekula elnyelte az alacsony frekvenciájú lézer energiáját, és visszacsatornázta a nagyfrekvenciáson keresztül. Ennek eredményeként a molekula energiája és hőmérséklete szinte abszolút nullára csökkent. Érdekes fenntartani ezt bármilyen mérhető ideig, de a több másodperc nagy dolog.

A következő lépés ebben a kutatásban az lesz, hogy megpróbálja ezeket a természetellenes molekulákat hosszabb ideig érintetlenül tartani azáltal, hogy a hőmérsékletet még közelebb tolja az abszolút nullához. Ez lehetővé teheti a kutatók számára olyan kvantummechanikai hatások megfigyelését, amelyeket normál hőmérsékleten lehetetlen molekulákkal tanulmányozni.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com