Foto: James Glover
Fizicienii nu tind să folosească limbajul universal în mod liber, așa că Domnul Kelvin a numit măsura de bază a scării sale de temperatură „zero absolut”, acesta ar trebui să fie un semn că există un motiv pentru ca natura „absolută” să fie luată în serios. .
Spre deosebire de scara centigradă, unde 0 grade marchează punctul de îngheț al apei dulci sau scara Fahrenheit, unde 0 este temperatura stabilă a unui amestec de apă, gheață, clorură de amoniu și sare de mare, 0 Kelvin - zero absolut - este, teoretic, cel mai rece lucru imaginabil. Aceasta este temperatura când toată mișcarea ajunge la o rampă, când moleculele nu mai tremură și atomii nu mai mișcă.
În natură, Zeeya Merali raportează despre activitatea lui Ștefan Braun și a colegilor săi, un grup de fizicieni care au reușit să răstoarne absolutismul lui Kelvin prin crearea „unui gaz atomic cu o temperatură sub-absolută zero pentru prima dată.”
Printr-o abordare elaborată - folosirea de lasere și câmpuri magnetice cu rabat rapid - oamenii de știință și-au dat seama cum să împingă atomii pentru a prelua temporar energii sub zero absolut. Oamenii de știință au manipulat un nor de atomi de potasiu prinși de lasere, spune Merali:
La temperaturi pozitive, atomii se resping, făcând configurația stabilă. Apoi, echipa a ajustat rapid câmpurile magnetice, făcând atomi să se atragă, mai degrabă decât să se respingă reciproc. „Acest lucru schimbă brusc atomii de la starea lor cea mai stabilă, cu cea mai mică energie, la cea mai înaltă energie posibilă, înainte de a putea reacționa”, spune Schneider. „Este ca și cum ai merge pe o vale, apoi te vei găsi instantaneu pe vârful muntelui.”
La temperaturi pozitive, o astfel de inversare ar fi instabilă și atomii s-ar prăbuși spre interior. Dar echipa a ajustat și câmpul laser de captare pentru a-l face mai favorabil din punct de vedere energetic pentru ca atomii să rămână în pozițiile lor. Acest rezultat, descris astăzi în Știință, marchează tranziția gazului de la zero peste zero absolut la câteva miliarde de centimetri de un Kelvin sub zero absolut.
Cercetătorii își imaginează că dacă materialele noi ar putea fi cumva făcute din atomi de înghețare inferioară, atunci acestea ar acționa probabil în moduri ciudate.
De exemplu, Rosch și colegii săi au calculat că, în timp ce norii de atomi ar fi în mod normal trași în jos de gravitație, dacă o parte a norului este la o temperatură absolută negativă, unii atomi se vor deplasa în sus, aparent sfidând gravitația.
Se pare că, chiar și în fizică, anumite reguli sunt încălcate.
Mai multe de la Smithsonian.com:
Locul cel mai rece din Univers
Zero absolut
