Тим истраживача је охладио материју на милијарду степена апсолутне нуле, што је хладније од најдубљих дубина свемира, далеко од звезда.
Међузвездани простор не постаје толико хладан због чињенице да је равномерно испуњен космичка микроталасна позадина (ЦМБ), облик зрачења заостао од догађаја који се догодио убрзо након тога велика експлозија Када Универзум Било је то у повојима. Криогена супстанца је хладнија од најхладнијег познатог региона свемира, тј Бумеранг маглинаналази се 3000 светлосних година Са Земље, чија је температура само један степен изнад апсолутне нуле.
Експеримент је спроведен на Универзитету Кјото у Јапану и користио је фермионе, што физичари честица називају било којом честицом материје, укључујући електроне, протоне и неутроне. Тим је охладио фермионе – атоме елемента итербијума – на око милијарду степена изнад апсолутне нуле, хипотетичке температуре на којој се заустављају сва атомска кретања.
„Осим ако ванземаљска цивилизација тренутно не спроводи овакве експерименте, сваки пут када се такав експеримент одвија на Универзитету Кјото, они праве најхладније фермионе у универзуму“, рекао је истраживач Универзитета Рајс Каден Хазард, који је учествовао у студији. изјава (Отвара се у новој картици).
Повезан: Да ли је ова новооткривена честица чинила тамну материју универзума?
Тим је користио ласере за хлађење материјала ограничавајући кретање 300.000 атома унутар оптичке мреже. Експеримент симулира модел Квантна физика Први пут га је предложио теоретски физичар Џон Хабард 1963. Такозвани Хабардов модел омогућава атомима да покажу необична квантна својства, укључујући колективно понашање између њих Електрони Као што је суперпроводљивост (способност спровођења електричне енергије без губитка енергије).
„Исплата од тога да се тако охлади је то што се физика заиста мења“, рекао је Хаззард. „Физика почиње да постаје квантно механичка и омогућава вам да видите нове феномене.
„Фосилно“ зрачење које одржава простор топлим
Међузвездани простор не може бити толико хладан због присуства космичког позадинског зрачења. Ово дифузно, кохерентно зрачење је створено догађајем током почетног брзог ширења универзума убрзо након Великог праска, такозваног коначног расејања.
Током последњег расејања, електрони су почели да се везују за протоне, формирајући прве атоме најлакшег присутног елемента водоника. Као резултат ове атомске конфигурације, универзум је брзо изгубио своје лабаве електроне. И пошто електрони расипају фотоне, универзум је био непрозиран за светлост пре последњег расејања. Са електронима који се везују за протоне у првим атомима водоника, фотони могу изненада да путују слободно, чинећи универзум провидним за светлост. Последње расејање такође представља последњи тренутак када фермиони као што су протони и фотони имају исту температуру.
Као резултат последњег расејања, фотони су испунили универзум на специфичној температури од 2,73 К, што је минус 454,76 степени Фаренхајта (минус 270,42 степена Целзијуса) што је само 2,73 степена изнад апсолутне нуле – 0 К или негативних 459,67 степени Фаренхајта (минус 270,42 степена Целзијуса) 273,15 степени Целзијуса).
Постоји само један регион у познатом универзуму, маглина Бумеранг, која је облак гаса који окружује мртве Звезда У сазвежђу Кентаур, које је хладније од остатка универзума – око 1 К или минус 457,6 степени Фаренхајта (минус 272 степена Целзијуса). Астрономи верују да се маглина Бумеранг хлади хлађењем и ширењем гасова које испљуне умирућа звезда у центру маглине. Али чак ни маглина Бумеранг не може да се такмичи са температурама атома итербијума у најновијем експерименту.
Тим који стоји иза овог експеримента тренутно ради на развоју првих алата способних за мерење понашања које произилази из милијардитог дела степена изнад апсолутне нуле.
„Ови системи су веома чудни и посебни, али се надамо да ћемо проучавањем и разумевањем моћи да идентификујемо главне компоненте које би требало да буду присутне у стварним материјалима“, закључио је Хазард.
Истраживање тима објављено је 1. септембра године Натуре Пхисицс (Отвара се у новој картици).
Пратите нас на Твитеру Твеет ембед и на Фејсбук.
„Љубитељ пива. Предан научник поп културе. Нинџа кафе. Зли љубитељ зомбија. Организатор.“
More Stories
Када ће астронаути лансирати?
Према фосилима, праисторијску морску краву појели су крокодил и ајкула
Федерална управа за ваздухопловство захтева истрагу о неуспешном слетању ракете Фалцон 9 компаније СпацеКс