fysikere har kølet molekyler til bare en smidgen over absolut nul — koldere end Efterglødet af Big Bang.
forskere har skabt sådanne superkølede atomer, Disse er de koldeste molekyler (som er to eller flere atomer kemisk forbundet), der nogensinde er skabt, sagde forskerne. Præstationen kunne afsløre den skøre fysik, der menes at forekomme ved kæbefaldende kolde temperaturer.
Ved normale hverdagstemperaturer suser atomer og molekyler i superhurtige hastigheder omkring os, endda styrter ned i hinanden. Alligevel sker der mærkelige ting, når sagen bliver ekstremt kold. Og fysikere havde troet, at disse partikler ville ophøre med at lyne og kollidere som individer, og i stedet ville opføre sig som en enkelt krop. Resultatet blev anset for at være eksotiske tilstande af stof, der aldrig blev observeret før.
for at udforske dette kolde scenarie afkølede et team på MIT, ledet af fysiker Martin Vierlein, en natriumkaliumgas ved hjælp af lasere for at sprede energien fra individuelle gasmolekyler. De kølede gasmolekylerne til temperaturer så lave som 500 nanokelviner — kun 500 milliarder af en grad over absolut nul (minus 459,67 grader Fahrenheit eller minus 273,15 grader Celsius). Det er mere end en million gange koldere end interstellært rum. (Tætheden af gassen i deres eksperiment var så lille, at den ville kvalificere sig som næsten vakuum de fleste steder.)
de fandt ud af, at molekylerne var ret stabile og havde tendens til ikke at reagere med andre molekyler omkring dem. De fandt også, at molekylerne viste stærke dipolmomenter, som er fordelingen af elektriske ladninger i et molekyle, der styrer, hvordan de tiltrækker eller afviser andre molekyler.natrium og kalium danner normalt ikke forbindelser-begge er positivt ladede, så de afviser normalt hinanden og tiltrækkes af elementer som klor, hvilket gør bordsalt (NaCl) eller kaliumchlorid (KCl). MIT-teamet brugte fordampning og derefter lasere til at afkøle skyerne af individuelle atomer. De anvendte derefter et magnetfelt for at få dem til at klæbe sammen for at danne natriumkaliummolekyler.
dernæst brugte de et andet sæt lasere til at afkøle et natriumkaliummolekyle. Den ene laser blev indstillet til en frekvens, der matchede molekylets oprindelige vibrerende tilstand, og den anden matchede den lavest mulige tilstand. Natriumkaliummolekylet absorberede den lavere energi fra en laser og udsendte energi til den højere frekvens laser. Resultatet var en meget lav energitilstand og et ekstremt koldt molekyle.
molekylet var stadig ikke så stabilt som hverdagskemikalier, der varede kun 2,5 sekunder, før det brød op, men det er lang tid, når man beskæftiger sig med ekstreme forhold som dette. Det er et skridt til at afkøle molekylerne endnu mere for at se nogle af de kvantemekaniske effekter, som teorier forudsiger. Sådanne virkninger er blevet demonstreret i enkeltatomstoffer som helium, men aldrig i molekyler, som er mere komplicerede, når de roterer og vibrerer. For eksempel bliver superkold helium en væske uden viskositet-en superfluid. Teoretisk kan molekyler også komme ind i sådanne eksotiske tilstande.
undersøgelsen blev offentliggjort i maj 22 udgave afjournalen fysiske Gennemgangsbreve.
Følg
- fotos: de 8 koldeste steder på Jorden
- elementær, min kære: 8 elementer, du aldrig har hørt om
- Galleri: drømmende billeder afslører skønhed i fysik