MIT stvara najhladnije molekule ikad zabilježene

molekula

Čak i kad su stvari konvencionalno 'hladne', s fizičkog stajališta nisu baš hladne. Znanstvena ljestvica temperature je Kelvin, a nula Kelvin je apsolutna nula - najhladnije što može biti. Istraživači s MIT-a uspjeli su ohladiti skup molekula kako bi zabilježili niske temperature od 500 nanokelvina, samo 500 milijarditih dijelova zareza iznad apsolutne nule. Te su molekule jedno vrijeme bile najhladniji objekti u poznatom svemiru.

U ovom eksperimentu istraživači koriste (vrlo neobičan) plin natrij kalij kako bi dosegli gotovo apsolutnu nulu. Može biti teško shvatiti koliko je apsolutna nula zapanjujuće hladna. To je isto kao -459,67 stupnjeva Fahrenheita ili -273,15 Celzijevih stupnjeva. To je više od milijun puta hladnije od međuzvjezdanog prostora.



Ovo nije samo pitanje temperature na molekularnoj razini, već i gibanja. Kako se molekule zagrijavaju, povećava se njihova kinetička energija, a time i kretanje. Dok zagrijavate led, molekule imaju više energije i na kraju postaju voda, a zatim para. Ako molekule možete spustiti na apsolutnu nulu, sve bi se kretanje trebalo zaustaviti (teoretski). Možda zapravo neće biti moguće postići apsolutnu nulu jer uvijek postoji neka difuzija topline izvan sustava, ali približavanje može pružiti naznake egzotične materije o kojoj trenutno možemo samo sanjati.



plinNa primjer, taj vrlo neobični molekularni plin - natrij i kalij neće stvarati molekularnu vezu na normalnim temperaturama, jer oboje imaju pozitivan naboj. Međutim, tim je otkrio da kada se ohlade na tako suludo niske temperature, ti atomi zapravo mogu stvoriti složenu molekulu. Tehnički je možete nazvati molekulom, ali nije osobito stabilna. Oni su atomi ostali u kontaktu samo oko 2,5 sekunde, ali to je dugo vrijeme u fizičkom smislu.

Tim MIT-a koristio je kombinaciju isparavanja i lasera za hlađenje atoma u ovom eksperimentu. Magnetsko polje koristilo se za približavanje atoma kako bi se stvorili molekuli. Drugi set lasera korišten je za hlađenje nastalih molekula natrijevog kalija. Jedan laser podešen je na početno vibracijsko stanje molekule, dok je drugi postavljen na najniže moguće energetsko stanje. Molekula je apsorbirala energiju niskofrekventnog lasera i usmjeravala je natrag kroz visokofrekventni. Rezultat je bio smanjenje energije i temperature molekule na gotovo apsolutnu nulu. Održavanje ovoga bilo koje mjerljivo dugo vrijeme je zanimljivo, ali više sekundi je velika stvar.



The sljedeći korak u ovoj liniji istraživanja bit će pokušati zadržati ove neprirodne molekule dulje netaknutima gurajući temperaturu još bliže apsolutnoj nuli. To bi moglo omogućiti istraživačima da promatraju kvantno-mehaničke učinke koje je nemoguće proučavati s molekulama na normalnim temperaturama.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com