Dabar populiaru
Publikuota: 2015 birželio 17d. 13:30

Per plauką nuo absoliutaus nulio: mokslininkai sukūrė šalčiausią molekulę

Mokslininkams pavyko sukurti šalčiausią molekulę
MIT nuotr. / Mokslininkams pavyko sukurti šalčiausią molekulę

Daugelis mokslininkų pritartų nuomonei, jog pasiekti absoliutinį nulį yra beveik tas pats, kas keliauti šviesos greičiu – tai yra neįmanoma. Tačiau Masačiusetso technologijų instituto (MIT) fizikams nedaug trūksta iki absoliutinio skeptikų nutildymo – jiems molekulę pavyko sušaldyti iki 500 nanokelvinų. Kitaip tariant, per plauką nuo absoliutinio nulio ir milijonus kartų šalčiau nei šalčiausiuose tarpžvaigždinės erdvės užkampiuose.

500 nanokelvinų – naujas rekordas. Kad būtų pasiekta tokia temperatūra, reikėjo šio to daugiau nei gero šaldiklio. MIT-Harvardo Superšaltųjų atomų centro darbuotojai eksperimento metu derino kelis medžiagos šaldymo metodus. Iš pradžių medžiaga buvo vėsinama garavimo metodu – iš medžiagos išgarinant vandenį. O vėliau natrio ir kalio atomai beveik iki absoliutinio nulio buvo sušaldyti lazeriais.

Esame labai arti temperatūrų, kurioms esant molekulių judėjimui didžiulę įtaką pradeda daryti kvantinės mechanikos dėsniai

Kaip galima šaldyti lazeriais? Ogi, kaip io9.com aiškina dr. Dave'as Goldbergas, tam tikro tipo lazerių spinduliai moka įvairiausių pokštų.

„Ypatingiausia lazerių savybė – visa šviesa yra išspinduliuojama lygiai tuo pačiu dažniu, – aiškina jis. – Įprastai neutralūs atomai su šviesa nesąveikauja, kol nėra tam tikro šviesos spindulių dažnio vienodumo. Bet jei atomas skrieja prie šviesos šaltinio, šviesos spindulius iškreips Doplerio efektas, todėl šviesos spindulių dažnis bus didesnis nei įprastai. Taip atomas sugeria mažesnio dažnio fotonų energiją, ko irgi nebūtų įprastinėmis sąlygomis.“

„Tad paderinus lazerio spindulį, galima pasiekti, kad greitai judantys atomai sugertų tą energiją ir savo ruožtu išspinduliuotų fotoną atsitiktine kryptimi, prarasdami dalį savo energijos, – tęsia mokslininkas. – Kartokite šį procesą daugybę kartų (atitinkamai vis paderindami lazerio spindulio intensyvumą), ir atomą atšaldysite iki temperatūrų, siekiančių milijardąją laipsnio dalį.“

Ir dar.

„Galima pasiekti ir dar žemesnę temperatūrą. Jos rekordas – mažiau kaip viena dešimtmilijardoji laipsnio dalis aukščiau absoliutinio nulio. Tokios temperatūros pasiekiamos pavienius atomus įkalinant magnetiniuose laukuose.“

Ir rekordas jau pagerintas. Mat MIT fizikai nužengė dar toliau – šaldymo magnetiniais laukais stadijoje sujungė natrio ir kalio atomus bei gavo vadinamąją „puriąją“ molekulę, sudaryta iš labai lėtai vibruojančių atomų. Tuos atomus tyrėjai ir toliau šaldė lazerio pliūpsniais tol, kol molekulės beveik visiškai nustojo judėti – kas, ko gero, įvyktų joms pasiekus absoliutinį nulį.

Ir linksmybės čia tik prasideda.

„Esame labai arti temperatūrų, kurioms esant molekulių judėjimui didžiulę įtaką pradeda daryti kvantinės mechanikos dėsniai, – pasakoja tyrimui vadovavęs MIT fizikos profesorius Martinas Zwierleinas. – Toks proveržis leistų sukurti naujus medžiagos būvius ir, savo ruožtu, naujas medžiagas.“

„Tada molekulės, užuot judėjusios kaip biliardo rutuliai, judėtų kaip kvantinės mechanikos bangos, – tęsia M. Zwierleinas. – Iš superšaltų molekulių galima gauti įvairiausių medžiagos būvių – supertakiųjų kristalų, kurie nesukuria trinties, o tai – visiška fantastika. Kol kas to nėra pavykę stebėti, tačiau toks dalykas yra numanomas ir, ko gero, įmanomas. Gali būti, kad esame labai netoli slenksčio, kurį peržengę su šiais fenomenais susipažinsime ne tik teorijoje, bet ir tikrovėje.“

Technologijos.lt

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Aktualu

Žemaitė iš Plungės savo laimę rado didžiausiame Europos uoste

Popiežiaus vizitas Aktualu

Diakonas D.Chmieliauskas: popiežius Pranciškus atsigavo bendraudamas su paprastais žmonėmis

Aktualu

Vilnius kaip Gailestingumo miestas: pasaulis tai žino, tik patiems lietuviams reikia suvokti

Sportas

Diržų kolekcija lieka Londone: prakirsta nosimi A.Joshua sudorojo rusą A.Povetkiną

Aktualu

Prie Panevėžio su BMW vertėsi „klevo lapas“ – nušlavė stotelę ir rėžėsi į medį

Susitikimų su popiežiumi vietos ir programa

Aktualu

Pirmoji popiežiaus diena: penkios įsimintiniausios citatos

Aktualu

Iš Lietuvos ir Vatikano diplomatinių santykių istorijos. Dovana popiežiui Pijui XI

Verslas

Penkis šimtukus gavęs abiturientas dabar minta korepetitoriaus duona ir apie emigraciją negalvoja

Popiežiaus vizitas Aktualu

Popiežius Pranciškus Lietuvos jaunimui: negražus gyvenimas stovint prieš veidrodį

Aktualu

Popiežius ir vėl nustebino: netikėtai išėjo pasisveikinti su susirinkusiaisiais

Vardai

Julia Roberts išnuomoja namą Malibu: pas žvaigždę gyventi galima už 10,5 tūkst. dolerių per mėnesį

Gyvenimas

Garsus treneris R.Neverdauskas miestą iškeitė į kaimą, o kartingus – į alpakas

Aktualu

Sukčių laiškai „iš Nyderlandų“: Kauno įmonės reikalaujama sumokėti už KET pažeidimą

Pasaulis kišenėje

Kroatijos pakrantės subtilybės: nuostabu, bet netikėkit, kad čia rojus žemėje

Vardai

Popiežiaus Pranciškaus sutiktuvėse – ir žinomi žmonės: „Negalėjome praleisti istorinio įvykio“

15min recenzija Kultūra

Filmas „Knygynas“: popierinė istorija su iliustracijomis

Aktualu

Paulius Jurkevičius: Kam skamba Pranciškaus buon pranzo – skanių pietų?

Popiežiaus vizitas Aktualu

Kauno Santakoje popiežiaus mišių išvakarėse renkasi tikintieji

Stiprus vėjas talžo regatos jūroje dalyvius: sraigtasparnis ieško dingusio tėvo ir sūnaus, gelbėja įgulas

Naujienos

Aktualu

Žemaitė iš Plungės savo laimę rado didžiausiame Europos uoste

Popiežiaus vizitas Aktualu

Diakonas D.Chmieliauskas: popiežius Pranciškus atsigavo bendraudamas su paprastais žmonėmis

Aktualu

Vilnius kaip Gailestingumo miestas: pasaulis tai žino, tik patiems lietuviams reikia suvokti

Sportas

Diržų kolekcija lieka Londone: prakirsta nosimi A.Joshua sudorojo rusą A.Povetkiną

Aktualu

Prie Panevėžio su BMW vertėsi „klevo lapas“ – nušlavė stotelę ir rėžėsi į medį

Susitikimų su popiežiumi vietos ir programa

Aktualu

Pirmoji popiežiaus diena: penkios įsimintiniausios citatos

Aktualu

Iš Lietuvos ir Vatikano diplomatinių santykių istorijos. Dovana popiežiui Pijui XI

Verslas

Penkis šimtukus gavęs abiturientas dabar minta korepetitoriaus duona ir apie emigraciją negalvoja

Popiežiaus vizitas Aktualu

Popiežius Pranciškus Lietuvos jaunimui: negražus gyvenimas stovint prieš veidrodį

Aktualu

Popiežius ir vėl nustebino: netikėtai išėjo pasisveikinti su susirinkusiaisiais

Vardai

Julia Roberts išnuomoja namą Malibu: pas žvaigždę gyventi galima už 10,5 tūkst. dolerių per mėnesį

Gyvenimas

Garsus treneris R.Neverdauskas miestą iškeitė į kaimą, o kartingus – į alpakas

Aktualu

Sukčių laiškai „iš Nyderlandų“: Kauno įmonės reikalaujama sumokėti už KET pažeidimą

Pasaulis kišenėje

Kroatijos pakrantės subtilybės: nuostabu, bet netikėkit, kad čia rojus žemėje

Vardai

Popiežiaus Pranciškaus sutiktuvėse – ir žinomi žmonės: „Negalėjome praleisti istorinio įvykio“

15min recenzija Kultūra

Filmas „Knygynas“: popierinė istorija su iliustracijomis

Aktualu

Paulius Jurkevičius: Kam skamba Pranciškaus buon pranzo – skanių pietų?

Popiežiaus vizitas Aktualu

Kauno Santakoje popiežiaus mišių išvakarėse renkasi tikintieji

Stiprus vėjas talžo regatos jūroje dalyvius: sraigtasparnis ieško dingusio tėvo ir sūnaus, gelbėja įgulas

Vardai

Daugiau vandens

Sveikata

Ruduo pilnas komplimentų

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT