Fyzici chlazené molekuly jen trocha nad absolutní nulou — chladnější, než dosvit Velkého Třesku.
vědci vytvořili takové superchilované atomy, to jsou nejchladnější molekuly (což jsou dva nebo více atomů chemicky Spojených), jaké kdy byly vytvořeny, uvedli vědci. Úspěch by mohl odhalit šílenou fyziku, o které se předpokládá, že se vyskytuje při nízkých teplotách čelistí.
při běžných každodenních teplotách kolem nás atomy a molekuly svištějí superrychlými rychlostmi, dokonce do sebe narážejí. Přesto se dějí podivné věci, když je hmota extrémně chladná. A fyzici si mysleli, že tyto částice přestanou zipovat a srážet se jako jednotlivci, a místo toho se budou chovat jako jediné tělo. Výsledkem byly považovány za exotické stavy hmoty, které nikdy předtím nebyly pozorovány.
prozkoumat tento chladný scénář, tým na MIT, v čele fyzik Martin Zwierlein, ochladí sodíku a draslíku plynu pomocí laserů, které rozptýlí energii jednotlivých molekuly plynu. Ochlazovali molekuly plynu na teploty až 500 nanokelvinů-pouhých 500 miliardtin stupně nad absolutní nulou (minus 459,67 stupně Fahrenheita, neboli minus 273,15 stupně Celsia). To je více než milionkrát chladnější než mezihvězdný prostor. (Hustota plynu v jejich experimentu byla tak malá, že by se na většině míst kvalifikovala jako téměř vakuum.)
zjistili, že molekuly jsou poměrně stabilní a mají tendenci nereagovat s jinými molekulami kolem nich. Zjistili také, že molekuly vykazují silné dipólové momenty, což jsou distribuce elektrických nábojů v molekule, které řídí, jak přitahují nebo odpuzují jiné molekuly.
Sodík a draslík, obvykle nemají formě sloučenin — oba jsou pozitivně nabité, takže se obvykle odpuzují se navzájem, a jsou přitahovány k prvků, jako je chlor, který je stolní sůl (NaCl), nebo chlorid draselný (KCl). Tým MIT použil odpařování a poté lasery k ochlazení mraků jednotlivých atomů. Poté aplikovali magnetické pole, aby se spojili a vytvořili molekuly draslíku sodného.
dále použili další sadu laserů k ochlazení molekuly draslíku sodného. Jeden laser byl nastaven na frekvenci, která odpovídala počátečnímu vibračnímu stavu molekuly, a druhý odpovídal jeho nejnižšímu možnému stavu. Molekula draslíku sodného absorbovala nižší energii z jednoho laseru a emitovala energii do laseru s vyšší frekvencí. Výsledkem byl velmi nízký energetický stav a extrémně studená molekula.
molekula stále nebyla tak stabilní jako běžné chemikálie, trvala jen 2,5 sekundy před rozpadem, ale to je dlouhá doba při řešení extrémních podmínek, jako je tento. Je to krok k dalšímu ochlazení molekul, vidět některé kvantově mechanické účinky, které teorie předpovídají. Takové účinky byly prokázány u látek s jedním atomem, jako je helium, ale nikdy v molekulách, které jsou složitější, když se otáčejí a vibrují. Například super-studené helium se stává kapalinou bez viskozity-superfluid. Teoreticky by se molekuly mohly dostat i do takových exotických stavů.
studie byla zveřejněna v čísle časopisu Physical Review Letters 22.května.
Sledujte Live Science @livescience, Facebook & Google+. Původní článek o živé vědě.
- Fotografie: 8 Nejchladnější Místa na Zemi
- Základní, Můj Drahý: 8 Prvků Jste Nikdy Neslyšeli
- Galerie: Snové Obrazy Odhalit Krásy ve Fyzice