Poniżej zera bezwzględnego

Naukowcom udało się schłodzić atomy poniżej granicy zera absolutnego. Osiągnięcie to otwiera drogę do powstania systemów stabilnych w temperaturze ujemnej w skali kelvina.

Stworzona w połowie XIX wieku skala jest skalą absolutną, która zakłada, że nic nie może mieć temperatury niższej od wyznaczonego przez nią 0 stopni. Jednak już w latach 50. ubiegłego wieku fizycy zdali sobie sprawę, że kelvinowskie 0 może nie być granicą wyznaczającą najniższą możliwą temperaturę.

Teraz Ulrich Schneider, fizyk z Uniwersytetu Ludwiga Maksymiliana w Monachium wraz ze swoim zespołem uzyskali ultrazimny gaz złożony z atomów potasu. Za pomocą laserów i pól magnetycznych utrzymali atomy w pożądanym położeniu. W temperaturach powyżej 0 stopni kelvina atomy odpychały się, tworząc stabilną strukturę. Po szybkiej zmianie parametrów pól magnetycznych atomy zaczęły się przyciągać.

W temperaturach dodatnich taka zmiana doprowadziłaby do zaburzenia całej struktury zbudowanej z atomów. Jednak uczeni wraz ze zmianą pola magnetycznego zmienili właściwości utrzymujących atomy w pułapce laserów tak, że dla atomów pozostanie na swoich pozycjach było korzystne energetycznie. Oznacza to przejście gazu z temperatury powyżej zera absolutnego do temperatury kilku miliardowych stopni Kelvina poniżej zera.

Laureat Nagrody Nobla Wolfgang Ketterle, fizyk z MIT-u, mówi, że uzyskane przez Niemców wyniki dają nadzieję na badanie egzotycznych stanów materii. Stanów, które są bardzo niestabilne w temperaturach powyżej zera absolutnego. Ustabilizowanie egzotycznych stanów materii pozwoli na ich tworzenie i badanie w laboratoriach.

Achim Rosch, fizyk teoretyczny z Uniwersytetu w Kolonii, który opracował metodę wykorzystaną przez Schneidera wyjaśnia, że systemy stabilne w temperaturach poniżej zera absolutnego mogą zachowywać się w niezwykły sposób. Jego zdaniem atomy gazu, które w normalnych warunkach są ściągane w dół siłą grawitacji mogą, w ujemnych temperaturach, ignorować grawitację i poruszać się zawsze w górę. Niewykluczone również, że w ujemnej skali Kelvina można będzie badać ciemną energię.

Mariusz Błoński


Wersja do druku

05.01.2013 r.

Dostawca internetu zablokował reklamy, 13:56

03.01.2013 r.

Internet Explorer mocno zyskiwał na koniec roku, 15:33

05.01.2013 r.

Płatności mobilne w Biedronce, 14:47

07.01.2013 r.

Blizzard udostępni grę dla Linuksa jeszcze w tym roku!, 11:49