حطم العلماء الرقم القياسي لأبرد درجة حرارة تم تسجيلها على الإطلاق
لقد حققوا درجة حرارة تقشعر لها الأبدان تصل إلى 38 تريليون درجة فوق 273.15 درجة مئوية عن طريق إسقاط الغاز الممغنط 393 قدمًا (120 مترًا) أسفل البرج.
كان فريق الباحثين الألمان يدرس الخصائص الكمومية لما يسمى بـ الحالة الخامسة للمادة: Bose-Einstein condensate (BEC).
وهو مشتق من الغاز لا يوجد إلا في ظروف شديدة البرودة.
بينما في مرحلة BEC ، تبدأ المادة نفسها في التصرف مثل ذرة واحدة كبيرة ، مما يجعلها موضوعًا جذابًا بشكل خاص الفيزيائي الكم المهتمين بميكانيكا الجسيمات دون الذرية.
درجة الحرارة هي مقياس للاهتزاز الجزيئي - فكلما زادت حركة مجموعة الجزيئات ، ارتفعت درجة الحرارة الجماعية.
إذن ، الصفر المطلق هو النقطة التي تتوقف عندها جميع الحركة الجزيئية - سالب 459.67 درجة فهرنهايت ، أو ناقص 273.15 درجة مئوية.
بالقرب من الصفر المطلق ، تبدأ بعض الأشياء الغريبة في الحدوث.
على سبيل المثال ، يصبح الضوء سائلًا يمكن سكبه فعليًا في وعاء ، وفقًا لبحث نُشر في عام 2017 في مجلة Nature Physics.
يتوقف الهليوم ذو التبريد الفائق عن التعرض للاحتكاك في درجات حرارة منخفضة جدًا ، وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2017 في مجلة Nature Communications .
وفي مختبر الذرة الباردة التابع لناسا ، شاهد الباحثون ذرات موجودة في مكانين في وقت واحد.
في هذه التجربة التي حطمت الأرقام القياسية ، حصر العلماء سحابة من حوالي 100000 ذرة من ذرات الروبيديوم الغازية في مجال مغناطيسي داخل غرفة مفرغة.
بعد ذلك ، قاموا بتبريد الغرفة إلى حوالي 2 من المليار درجة مئوية فوق الصفر المطلق ، وهو رقم قياسي عالمي في حد ذاته .
لكن هذا لم يكن شديد البرودة بما يكفي للباحثين ، الذين أرادوا دفع حدود الفيزياء.
حتى تصبح أكثر برودة ، كانوا بحاجة لتقليد ظروف الفضاء السحيق. لذلك أخذ الفريق تجهيزاتهم إلى برج الإنزال في بريمن التابع لوكالة الفضاء الأوروبية,
وهو مركز أبحاث الجاذبية الصغرى في جامعة بريمن في ألمانيا. من خلال إسقاط غرفة التفريغ في السقوط الحر أثناء تشغيل وإيقاف المجال المغناطيسي بسرعة.
مما يسمح لـ BEC بالطفو دون عوائق بسبب الجاذبية ، فإنهم يبطئون الحركة الجزيئية لذرات الروبيديوم إلى لا شيء تقريبًا.
أفاد الفريق في 30 أغسطس في مجلة Physical Review Letters أن معدل BEC الناتج ظل عند 38 بيكو كلفن - 38 تريليون جزء من كالفن - لمدة ثانيتين تقريبًا ، مسجلاً "رقمًا قياسيًا ناقصًا مطلقًا".
الرقم القياسي السابق البالغ 36 جزء من مليون من كالفن ، تم تحقيقه بواسطة العلماء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في بولدر ، كولورادو باستخدام الليزر المتخصص.
أبرد مكان طبيعي معروف في الكون هو سديم بوميرانغ ، الذي يقع في كوكبة القنطور ، على بعد حوالي 5000 سنة ضوئية من الأرض.
يبلغ متوسط درجة حرارتها -272 درجة مئوية (حوالي 1 كلفن) وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية].
قال الباحثون في الدراسة الجديدة في بيان ، من الناحية النظرية ، يمكنهم الحفاظ على درجة الحرارة هذه لمدة تصل إلى 17 ثانية في ظل ظروف انعدام الوزن حقًا ، كما هو الحال في الفضاء.
قال باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إن درجات الحرارة شديدة البرودة قد تساعد العلماء يومًا ما في بناء حواسيب كمومية أفضل .
تعليقات
إرسال تعليق