Dabar populiaru
Publikuota: 2013 sausio 4d. 12:43

Mokslininkams pavyko pasiekti temperatūrą, žemesnę už absoliutųjį nulį

„Technoinvazija“ Palangoje
Facebook.com nuotr. / Fizika

Fizikams pirmą kartą istorijoje pavyko sukurti kvantines dujas, kurių temperatūra yra žemesnė nei absoliutusis nulis – teoriškai žemiausia įmanoma temperatūra, kurioje sustoja bet koks šiluminis atomų ir molekulių judėjimas bei nutrūksta šiluminis spinduliavimas, skelbia „Nature“.

Absoliutusis nulis yra -273,15 laipsnio pagal Celsijų, arba 0 laipsnių Kelvino skalėje. Anksčiau buvo manoma, kad šaltesnės už absoliutųjį nulį medžiagos egzistuoti negali, tačiau apie 1950-uosius fizikams pavyko išsiaiškinti, kad tai galioja ne visais atvejais ir teoriškai galima sukurti medžiagas, kurių temperatūra būtų dar žemesnė.

Absoliuti dujų temperatūra yra susijusi su vidutine jų dalelių energija, o absoliučiu nuliu laikoma būsena, kuomet šios dalelės visiškai neturi energijos. Techniškai nustatant absoliučią temperatūrą laikoma, kad dauguma dalelių turi vidutinę tos sistemos energiją ir tik keletas „judresnių“ dalelių turi didesnę energiją. Tačiau jei paaiškėtų, kad didesnė dalis sistemos dalelių turi didesnę energiją, o kelios dalelės yra mažesnės energijos, tuomet vertinimo skalė apsiverstų ir temperatūros ženklas pasikeistų į neigiamą absoliučią temperatūrą.

Dabar mokslininkams pavyko tai įrodyti praktiškai. Ludwigo Maximiliano universiteto (Vokietija) fizikas Ulrichas Schneideris su kolegomis sugebėjo pasiekti žemesnę nei absoliutusis nulis temperatūrą naudojant ypač šaltas kvantines dujas, kurias sudaro kalio atomai. Naudodami lazerius ir magnetinius laukus jie išlaikė pavienius atomus tinklelio struktūroje. Esant teigiamai temperatūrai atomai vieni kitus stūmė, todėl struktūra buvo stabili. Staiga pakeitus magnetinius laukus atomai pradėjo vieni kitus traukti. „Tokiu būdu atomai staiga pasikeitė iš stabiliausios, žemiausios energijos būsenos į didžiausios įmanomos energijos būseną, prieš pradėdami vieni su kitais reaguoti. Tai tarsi eiti slėniu ir staiga atsidurti kalno viršūnėje“, – sako U.Schneideris.

Esant teigiamai temperatūrai toks apsivertimas būtų nestabilus ir atomai „sugriūtų“. Tačiau fizikai taip pat pakoregavo atomus „įkalinusio“ lazerio lauką, sukurdami palankesnes sąlygas atomams išlikti esamose pozicijose. Tokiu būdu dujų temperatūra nukrito žemiau absoliučiojo nulio (tiesa, vos keliomis milijardosiomis Kelvino dalimis).

Fizikas, Nobelio premijos laureatas Wolfgangas Ketterle žavėjosi kolegų pasiekimu. „Tai tarsi pastatyti piramidę aukštyn kojomis nesijaudinant, kad ji nuvirs“, – sako W.Ketterle.

Naujasis mokslininkų pasiekimas gali padėti ateityje sukurti naujas medžiagų formas ir kvantinius įrenginius bei gali padėti išspręsti kosmoso mįsles.

Pavyzdžiui, panaudojant šią technologiją galima sukurti fizikos dėsniams nepaklūstančias medžiagas. Tarkime, jei įprastu atveju atomų debesį veikia trauka, tai pakeitus dalies atomų temperatūrą žemiau absoliučiojo nulio jie pradėtų judėti į viršų, nepaklusdami traukai.

Be to, dujos, kurių temperatūra yra žemesnė nei absoliutusis nulis, primena „tamsiąją energiją“ – paslaptingą jėgą, kuri verčia visatą plėstis. U.Schneideris pastebi, kad jų sukurtų dujų atomai taip pat norėjo „sugriūti“ į vidų, tačiau taip nenutiko, nes juos stabilizavo žemesnė nei absoliutusis nulis temperatūra.

Temos: 2 Temperatūra Fizika
Pažymėkite klaidą tekste pele, paspaudę kairįjį pelės klavišą
Pranešti klaidą

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Aktualu

Apsilankymas Lietuvos zoologijos sode šokiravo lankytoją: beždžionė rodė į žaizdas

Gyvenimas

Lietuvių atliktas tyrimas apčiuopė jaunystės eliksyro receptą: senti įmanoma 4 kartus lėčiau

Aktualu

VW žibintų vagysčių Perkūnkiemyje protrūkis supykdė vilnietį: „Kur policijos pasala?“

Gazas

Jaunas vokietis per Europą rieda senutėliu „MZ Trophy“ motociklu su 17 „arklių“

Tiesiogiai Sportas

Urugvajaus pamoka Rusijai: trys įvarčiai ir pirmoji vieta

Aktualu

Dalis „tvarkiečių“ reiškia nepasitikėjimą R.Žemaitaičiu, šaukiasi R.Pakso sugrįžimo

Vardai

Europos parko įkūrėjas G.Karosas čia paminėjo ir savo 50-metį: „Menas neturi stengtis įtikti žmogui“

Sportas

Rekordininku tapęs vartininkas atrėmė 11 metrų baudinį, bet Egiptas pralaimėjo

Verslas

Lietuvoje paslaugų kainos kilo triskart greičiau nei ES ir neketina sustoti

Kaip Konstitucinis Teismas apgynė žiniasklaidos laisvę ir uždraudė politikams slėptis nuo visuomenės

Pasaulis kišenėje

Pirmoji pasaulio ornitologijos stotis buvo įkurta Kuršių nerijoje

Aktualu

A.Ramanauskas–Vanagas bus palaidotas Antakalnio kapinėse valstybės vadovų panteone

Europos parko ekspozicija

Vardai

Joninės Jonui Mačiuliui – geriau už gimtadienį: ketino krikštyti draugų dovanotą asilą

Verslas

Per pietus į banką verčiau neiti – pasipiktino didele eile

Vardai

Vashos mergvakaris Milane – su naktinėmis šėlionėmis, limuzinu ir pramogomis Komo ežere

Gazas

Elono Musko atsakymas išdavė, kiek metų „Tesla“ yra pralenkusi konkurentus

Kultūra

Galutinis LMTA sprendimas – Jonas Vaitkus nusižengė akademinei etikai

Gazas

Atnaujinta Kuršėnų techninių apžiūrų stotis – lyg NASA kosminis laivas

Sportas

Rūta Meilutytė triumfavo plaukimo varžybose Kalifornijoje

Naujienos

Vardai

Klaipėdoje žuvusio modelio artimieji: „Prabilęs R.Pinikas Dovilės šeimos iki šiol neatsiprašė“

Gyvenimas

Lietuvių atliktas tyrimas apčiuopė jaunystės eliksyro receptą: senti įmanoma 4 kartus lėčiau

Aktualu

VW žibintų vagysčių Perkūnkiemyje protrūkis supykdė vilnietį: „Kur policijos pasala?“

Aktualu

Apsilankymas Lietuvos zoologijos sode šokiravo lankytoją: beždžionė rodė į žaizdas

Gazas

Jaunas vokietis per Europą rieda senutėliu „MZ Trophy“ motociklu su 17 „arklių“

Sportas

Urugvajaus pamoka Rusijai: trys įvarčiai ir pirmoji vieta

Aktualu

Dalis „tvarkiečių“ reiškia nepasitikėjimą R.Žemaitaičiu, šaukiasi R.Pakso sugrįžimo

Sportas

Rekordininku tapęs vartininkas atrėmė 11 metrų baudinį, bet Egiptas pralaimėjo

Vardai

Europos parko įkūrėjas G.Karosas čia paminėjo ir savo 50-metį: „Menas neturi stengtis įtikti žmogui“

Kaip Konstitucinis Teismas apgynė žiniasklaidos laisvę ir uždraudė politikams slėptis nuo visuomenės

Verslas

Lietuvoje paslaugų kainos kilo triskart greičiau nei ES ir neketina sustoti

Pasaulis kišenėje

Pirmoji pasaulio ornitologijos stotis buvo įkurta Kuršių nerijoje

Europos parko ekspozicija

Vardai

Joninės Jonui Mačiuliui – geriau už gimtadienį: ketino krikštyti draugų dovanotą asilą

Verslas

Per pietus į banką verčiau neiti – pasipiktino didele eile

Vardai

Vashos mergvakaris Milane – su naktinėmis šėlionėmis, limuzinu ir pramogomis Komo ežere

Gazas

Elono Musko atsakymas išdavė, kiek metų „Tesla“ yra pralenkusi konkurentus

Aktualu

A.Ramanauskas–Vanagas bus palaidotas Antakalnio kapinėse valstybės vadovų panteone

Kultūra

Galutinis LMTA sprendimas – Jonas Vaitkus nusižengė akademinei etikai

Gazas

Atnaujinta Kuršėnų techninių apžiūrų stotis – lyg NASA kosminis laivas

Vardai

Idėjos savaitgaliui

Video

Pinigai mano ateičiai

30 geriausių restoranų

Sveikata

Svajonių virtuvė

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT