Ученые достигли рекордно низкой температуры — в 280 миллиардов раз холоднее, чем температура Вселенной. Эксперимент провели на борту китайской космической станции «Тяньгун».
Средняя фоновая температура в космосе колеблется в районе 2,7 Кельвина – это минус 270,45 градуса по Цельсию. В ходе нового исследования ученым удалось достичь показателя в 9,7 пикокельвина, или 0,000000000097 кельвина. Достижение стало важным шагом в попытке приблизиться к абсолютному нулю.
Абсолютный ноль – или ноль градусов по Кельвину – это теоретический нижний предел, которого может достичь температура во Вселенной, когда тепловая энергия физически не может опуститься ниже. По словам ученых, достичь такого предела невозможно. Но эксперименты со все более низкими температурами позволяют получить новые данные о поведении материи.
Так, в экстремальных ситуациях атомы начинают вести себя коллективно, их индивидуальные квантовые состояния сливаются в единое целое. Они перестают действовать как набор отдельных частиц и вместо этого функционируют почти как один огромный квантовый объект.
Эксперимент провели в космосе, так как на Земле достижению сверхнизких температур препятствует гравитация. Команда из Пекинского университета начала с облака атомов рубидия-87. Для охлаждения атомов использовали лазеры. Затем ученые применили метод, называемый испарительным охлаждением, при котором наиболее энергичные атомы улетучиваются, а остальные атомы получают меньше энергии.
В ходе следующего этапа конденсат поместили во вторую, более широкую ловушку, сделанную из лазерного излучения, и затем постепенно ослабили ее, позволив облаку атомов расширяться. Затем ловушку полностью отключили для наблюдения за рассеиванием атомов. Ученые отметили, что подобные эксперименты позволяют исследовать экзотические состояния вещества, которые трудно изучать в лабораториях на Земле, сообщает Science.
Ранее ученые назвали новое состояние материи. Оно получило обозначение «жидкость времени».