Совершенный ноль — гипотетически малая достижимая температура, которую ученые расположили на отметке -273,15 по Цельсию. Она даже ниже, чем температура вакуума в космосе. Но может-быть ли добиться этой планки и для чего она нужна? Портал livescience.com разобрался в вопросе.
© Unsplash
Сначала всего, значимо разобраться, что такое температура. Мы привыкли напрягать мозг о ней в категориях «горячее» и «прохладное», но по сути температура определяет энергию либо вибрации всех частиц в системе. Жаркие предметы владеют большей энергией, потому их частички могут дрожать резвее. Безусловным нулем именуется температура, при которой частички совершенно перестают двигаться.
Ученые заинтересованы в этом парадоксе, т.к. при низких температурах (и неспешной вибрации частиц) появляются нестандартные квантовые эффекты. Основополагающий принцип квантовой механики именуется «квантово-волновым дуализмом»: это парадокс, при котором частички, вроде фотонов света, могут владеть или качествами частички, или качествами волны.
Беда в том, что вести наблюдение за этими частичками и волнами по одиночке этим же образом, что мы смотрим за большими объектами, нереально. Принцип неопределенности Гейзенберга говорит, что, чем поточнее измеряется одна черта частички, тем наименее точно можно измерить другую. Но при низких температурах поведение квантовых частиц изменяется: благодаря им появляются такие феномены, как суперпроводимость и ультрахолодная атомная конденсация.
Ранешние опыты с ультранизкими температурами использовали технику, известную как лазерное остывание. Свет повлияет на атомы с достаточной силой, чтоб замедлить их до низкой температуры, около -272 градусов Цельсия. Ее довольно, чтоб вести наблюдение за квантовым поведением в жестких и водянистых материях, но для газов нужно добиться но бы 10 секунд нано-кельвиновской температуры.
На этот миг рекорд за самую низкую температуру, сделанную в лабораторных критериях, принадлежит группе германских ученых. В 2021 году они сбрасывали намагниченные атомы газа со 120-метровой башни, всегда включая и выключая магнитное поле, чтоб замедлить частички практически до полной остановки. В итоге атомы газа охладились до 38 пикокельвинов — либо 38 триллионных толикой Цельсия над безусловным нулем.
