Пятница, 5 марта 2021 года
Выбор редакции

Самое холодное место во Вселенной: исследования ученых и температурный минимум

Самое холодное место во Вселенной: исследования ученых и температурный минимум

В НАСА в 2018 году провели эксперимент по изучению температурного минимума, который может быть во Вселенной. Для этого на борту космической станции установили уникальное холодильное оборудование, что используется для замораживания атомных ядер CAL.

Вычисление температурного минимума Вселенной

Где самое холодное место во Вселенной? Только не на Луне, где температура опускается до минус 378 по Фаренгейту. И даже не в самом глубоком космическом пространстве, где оценочная фоновая температура составляет около минус 455° F. Ученым удалось на Земле наблюдать самые низкие из когда-либо достигнутых температур.

Главной задачей эксперимента стало установление самой низкой температуры во Вселенной и изучение ее влияния на разные вещества.

Оборудование выглядит как обычная морозильная камера, которая внутри имеет специальные лазеры и электромагниты, что могут снизить температуру до максимума. Это оборудование поможет более детально озвучить физические свойства и действие различных веществ в условиях максимального температурного минимума и гравитации.

Это исследование может приоткрыть занавес тайны законов физики, что действуют в космосе.

Лабораторное установление полного нуля

Исследования рекордных температурных минимумов Вселенной стали одними из последних достижений физики. Лабораторных исследований веществ при температурах, настолько ошеломляюще холодных, что атомы и даже сам свет ведут себя весьма необычным образом.

Электрическое сопротивление в некоторых элементах исчезает ниже минус 440° F, это явление физики называют сверхпроводимостью. При еще более низких температурах некоторые сжиженные газы становятся «сверхтекучими», способными просачиваться через стенки, достаточно твердые, чтобы удерживать любой другой вид жидкости. Они даже, кажется, не обращают внимания на гравитацию, когда ползут вверх и выходят из своих контейнеров.

Физики признают, что они никогда не смогут достичь самой холодной из возможных температур, известной как абсолютный нуль, и которая давно была рассчитана в показателе минус 459,67° F.

Для физиков температура – это мера того, насколько быстро движутся атомы, отражение их энергии, а абсолютный нуль – это точка, в которой абсолютно не остается тепловой энергии, которую можно было бы извлечь из вещества.

Самое холодное место во Вселенной

Альберт Эйнштейн и индийский физик Сатьендра Бозе в 1925 году предсказали, что ученые могут генерировать такое вещество, подвергая атомы воздействию температур, приближающихся к абсолютному нулю. Семьдесят лет спустя Кеттерле, работающий в Массачусетском технологическом институте, почти одновременно с Карлом Виманом, работающим в Университете Колорадо, и Эриком Корнеллом из Национального института стандартов и технологий в Боулдере создали первые конденсаты Бозе-Эйнштейна. Все трое быстро получили Нобелевскую премию.

Достижение Кеттерле стало результатом его поисков совершенно новой формы материи, названной конденсатом Бозе-Эйнштейна (БЭК).

Команда Кеттерле использует БЭК для изучения основных свойств материи, таких как сжимаемость, и лучшего понимания странных низкотемпературных явлений, таких как сверхтекучесть. В конечном итоге Кеттерле, как и многие физики, надеется открыть новые формы материи, которые могут действовать как сверхпроводники при комнатной температуре, что произведет революцию в том, как люди используют энергию.

Конденсаты не являются стандартными газами, жидкостями или даже твердыми телами. Они образуются, когда облако атомов – иногда миллионы или более – входит в одно и то же квантовое состояние и ведет себя как одно целое.

Новости партнеров