A fizikusok hűtötték a molekulákat, hogy csak egy smidgen felett abszolút nulla-hidegebb, mint az Ősrobbanás utáni.
a tudósok olyan szuper töltött atomokat hoztak létre, ezek a leghidegebb molekulák (amelyek kémiailag két vagy több atom), amelyeket valaha hoztak létre-mondta a tudósok. Az eredmény felfedheti azt a szokatlan fizikát, amelyről azt gondolják, hogy állkapocs-csepegtetően hideg hőmérsékleten fordul elő.
normál hétköznapi hőmérsékleten az atomok és molekulák szupergyors sebességgel körülöttünk lebegnek, akár egymásba ütköznek. Mégis furcsa dolgok történnek, amikor az anyag rendkívül hideg lesz. A fizikusok pedig úgy gondolták, hogy ezek a részecskék többé nem zip és ütköznek egyénként, hanem egyetlen testként viselkednek. Az eredményt úgy gondolták, hogy egzotikus anyagállapotok, amelyeket még soha nem figyeltek meg.
ennek a hideg forgatókönyvnek a feltárásához a Martin Zwierlein fizikus által vezetett MIT csapata lézerek segítségével lehűtött egy nátrium-káliumgázt, hogy eloszlassa az egyes gázmolekulák energiáját. A gázmolekulákat 500 nanokelvin hőmérsékletre hűtötték-mindössze 500 milliárd fok az abszolút nulla felett (mínusz 459, 67 Fahrenheit fok, vagy mínusz 273, 15 Celsius fok). Ez több mint milliószor hidegebb, mint a csillagközi tér. (A gáz sűrűsége a kísérletükben olyan kicsi volt, hogy a legtöbb helyen közel vákuumnak minősül.)
megállapították, hogy a molekulák meglehetősen stabilak, és hajlamosak nem reagálni a körülöttük lévő más molekulákkal. Azt is megállapították, hogy a molekulák erős dipól pillanatokat mutattak, amelyek az elektromos töltések eloszlása egy molekulában, amelyek szabályozzák, hogyan vonzzák vagy taszítják más molekulákat.
a nátrium és a kálium általában nem alkot vegyületeket — mindkettő pozitív töltésű, ezért általában taszítják egymást, és olyan elemek vonzódnak, mint a klór, ami asztali sót (NaCl) vagy kálium-kloridot (KCl) eredményez. Az MIT csapata párolgást, majd lézereket használt az egyes atomok felhőinek hűtésére. Ezután mágneses mezőt alkalmaztak, hogy összekapcsolják őket, hogy nátrium-káliummolekulákat képezzenek.
ezután egy másik lézerkészletet használtak a nátrium-kálium molekula hűtésére. Az egyik lézert olyan frekvencián állították be, amely megegyezett a molekula kezdeti vibrációs állapotával, a másik pedig a lehető legalacsonyabb állapotával. A nátrium-káliummolekula elnyelte az alacsonyabb energiát egy lézertől, és energiát bocsátott ki a nagyobb frekvenciájú lézerhez. Az eredmény egy nagyon alacsony energiájú állapot és egy rendkívül hideg molekula volt.
a molekula még mindig nem volt olyan stabil, mint a mindennapi vegyi anyagok, csak 2, 5 másodpercig tartott, mielőtt felbomlott, de ez hosszú idő, amikor ilyen szélsőséges körülményekkel kell foglalkozni. Ez egy lépés a molekulák további hűtéséhez, hogy megnézze az elméletek által előrejelzett kvantummechanikai hatásokat. Ilyen hatásokat egyetlen atom anyagokban, például héliumban mutattak ki, de soha nem olyan molekulákban, amelyek bonyolultabbak, amikor forognak és rezegnek. Például a szuper hideg hélium viszkozitás nélküli folyadékgá válik-szuperfolyékony. Elméletileg a molekulák is ilyen egzotikus állapotba kerülhetnek.
a tanulmányt a Physical Review Letters folyóirat május 22-i számában tették közzé.
kövesse az élő tudományt @livescience, Facebook & Google+. Eredeti cikk az élő tudományról.
- Fotók: a 8 leghidegebb hely a Földön
- elemi, kedvesem: 8 elem, amelyekről soha nem hallottál
- galéria: az álmodozó képek a fizika szépségét mutatják