Kreditna slika: NASA / JPL
Istraživači iz NASA-e i MIT-a hladili su natrijev plin na najnižoj zabilježenoj temperaturi - polovinu milijarde stupnjeva iznad apsolutne nule. Plin je potrebno zadržati u magnetskom polju; inače bi se zalijepila za zidove spremnika i bilo bi nemoguće ohladiti. Istraživači su koristili sličnu metodologiju koja je dovela do Nobelove nagrade za fiziku 2001. otkrićem Bose-Einstein kondenzata (gdje se molekule uredno kreću zajedno na niskim temperaturama).
Istraživači financirani od NASA-e s Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, Massachusetts, hladili su natrijev plin na najnižoj zabilježenoj temperaturi, što je pola milijarde stupnjeva iznad apsolutne nule. Ta apsolutna temperatura je točka u kojoj daljnje hlađenje nije moguće.
Ova nova temperatura je šest puta niža od prethodnog rekorda i označava prvi put da se plin ohladio ispod jednog nanokelvina (milijarduindu stupnja). Na apsolutnoj nuli (-273 ° Celzija ili -460 ° Fahrenheita) zaustavlja se svako kretanje, osim sitnih atomskih vibracija, budući da je proces hlađenja izvukao svu energiju iz čestica.
Poboljšavajući metode hlađenja, znanstvenici su se uspjeli približiti apsolutnoj nuli. "Ići ispod jednog nanokelvina prvi je put pretrčati kilometar ispod četiri minute", rekao je dr. Wolfgang Ketterle, profesor fizike na MIT-u i ko-vođa istraživačkog tima.
"Plinovi ultra niske temperature mogli bi dovesti do ogromnih poboljšanja u preciznim mjerenjima, omogućujući bolje atomske satove i senzore za gravitaciju i rotaciju", rekao je dr. David E. Pritchard, profesor fizike MIT-a, pionir atomske optike, interferometrije atoma i ko- vođa tima.
1995., grupa na Sveučilištu u Coloradu, Boulderu, Colorado, i MIT grupa pod vodstvom Ketterle, hladila je atomske plinove ispod jednog mikrokelvina (jedan milijunski stupanj iznad apsolutne nule). Učinivši to, otkrili su novi oblik materije, Bose-Einstein kondenzat, gdje čestice marširaju u zaključavanju, a ne neovisno lete. Otkriće je prepoznato Nobelovom nagradom za fiziku 2001., koju je Ketterle podijelila sa svojim Boulder-ovim kolegama dr. Eric Cornell i Carl Wieman.
Od proboja 1995. godine, mnoge su skupine rutinski postizale temperature od nanokelvina; sa tri nanokelvina kao zabilježena najniža temperatura. Novi rekord koji je postavila grupa MIT je 500 picokelvina ili šest puta niži.
Pri tako niskim temperaturama atomi se ne mogu držati u fizičkim spremnicima, jer bi se zalijepili za zidove. Također se niti jedan poznati spremnik ne može ohladiti na takve temperature. Kako bi zaobišli taj problem, magneti okružuju atome, koji drži plinoviti oblak zatvoren bez da ga dodiruju. Da bi postigli rekordno niske temperature, istraživači su izmislili nov način ometanja atoma, koji nazivaju "gravito-magnetska zamka." Magnetska polja djelovala su zajedno s gravitacijskim silama kako bi atome zadržali u klopci.
Svi istraživači povezani su s fizičkim odjelom MIT, Istraživačkim laboratorijem elektronike i MIT-Harvard Centrom za ultrahladne atome, financiranim od strane Nacionalne zaklade za znanost. Ketterle, Leanhardt i Pritchard napisali su članak o niskotemperaturnom časopisu koji bi se trebao pojaviti u časopisu Science za 12. rujna. Istraživanje su financirali NASA, Nacionalna zaklada za znanost, Ured za pomorska istraživanja i Vojni ured za istraživanje.
Ketterle provodi istraživanje prema NASA-inom istraživačkom programu Fundamental Physics in Physical Sciences, dijelu Ureda za biološka i fizička istraživanja agencije, Washington. NASA-in laboratorij za mlazni pogon, Pasadena, Kalifornija, odjel kalifornijskog tehnološkog instituta, Pasadena, upravlja programom fundamentalne fizike.
Izvorni izvor: NASA News Release
