Ученые охладили вещество до самой низкой из зафиксированных температур – 38 пикокельвинов

Немецкие физики смогли охладить вещество до 38∙10^-12 К, что является самой низкой из когда-либо зарегистрированных температур.

Минимальный показатель температуры по термодинамической шкале составляет -273,15 °C (0 К). Однако достичь абсолютного нуля невозможно, поскольку мы никогда не сможем извлечь всю кинетическую энергию из атомов системы. Тем не менее, ученые стараются приблизиться как можно ближе к этому уровню в лаборатории.

Команда из Бременского университета установила новый рекорд охлаждения вещества, снизив его температуру до 38 пикокельвинов (триллионных долей кельвина). Для этого исследователи с помощью магнитного поля переместили облако из 100 тыс. атомов рубидия в вакуумную камеру, а затем охладили до 2 нК.

При такой температуре вещество переходит в состояние квантового газа, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна, где все вещество начинает проявлять волновые функции и фактически сливается в один большой атом, демонстрируя странные квантовые эффекты на макроуровне.

Для дальнейшего охлаждения физики сбрасывали вакуумную ловушку со 120-метровой высоты. Во время свободного падения магнитное поле, содержащее газ, многократно отключалось и снова включалось. Такие переключения замедляли расширение газа практически до полной остановки. Это еще больше снизило скорость колебания атомов, что привело к уменьшению температуры в системе.

Хотя в ходе эксперимента команде удалось поддерживать показателя 38 пК на протяжении всего 2 секунд, но моделирование показало, что это время можно увеличить до 17 секунд.

Напомним, что недавно исследователи также нашли новые подтверждения другой аномальной фазы материи, позволяющей передавать информацию без потерь энергии.