فیزیکدانان رکورد سردترین درجه حرارت آزمایشگاهی را شکستند

0

دانشمندان به تازگی رکورد دستیابی به سردترین دما را شکستند: آن‌ها انداختن گاز تحت تاثیر میدان مغناطیسی از ارتفاع 120 متری، به دمای 38 تریلیونم درجه بالاتر از صفر مطلق یعنی -273.15 درجه سانتیگراد رسیدند.

تیم محققان آلمانی در حال بررسی ویژگی‌های کوانتومی حالت ماده به اصطلاح حالت پنجم ماده یا چگالش بوز–اینشتین (BEC)، بودند که مشتقی از گاز است که تنها در شرایط بسیار سردایجاد می‌شود.

چگالش بوز–اینشتین پنجمین و جدیدترین حالت ماده است. این حالت، حالتی از ماده است که در آن، یک گازِ رقیقِ بوزون را تا دمای بسیار پایین (بسیار نزدیک به صفر مطلق)، سرد می‌کنند. در اثر دمای بسیار پایین در این گذار فاز ، بخش بسیار بزرگی از بوزون‌ها، کمترین حالت کوانتومی را اِشغال می‌کنند و در آن نقطه پدیدهٔ کوانتومیِ ماکروسکوپی آشکار می‌شود. بوزون‌های سرد در هم فرو می‌روند و ابَر ذره‌هایی که رفتاری بیشتر شبیه یک ریزموج دارد تا ذره‌های معمولی شکل می‌گیرد. مادهٔ چگال‌شدهٔ بوز–اینشتین شکننده و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.

در مرحله BEC، خود ماده شروع به رفتار مانند یک اتم بزرگ می‌کند و این موضوع را به عنوان موضوعی جذاب برای فیزیکدانان کوانتومی که به مکانیک ذرات زیر اتمی علاقه دارند، قرار می‌دهد.

دما در واقع اندازه‌گیری ارتعاش مولکولی است یعنی هرچه مجموعه‌ای از مولکول‌ها بیشتر حرکت کنند، دمای جمعی بالاتر است.

بنابراین، صفر مطلق نقطه‌ای است که همه حرکت‌های مولکولی متوقف می‌شود. این دما منفی 273.15 درجه سانتی گراد است. دانشمندان حتی مقیاس ویژه‌ای را برای دمای بسیار سرد ایجاد کرده‌اند، به نام مقیاس کلوین، که در آن صفر کلوین مطابق با صفر مطلق است.

نزدیک به صفر مطلق، برخی از چیزهای عجیب شروع به رخ دادن می‌کنند. به عنوان مثال، بر اساس تحقیقی که در سال 2017 در مجله Nature Physics منتشر شد، نور به اصطلاح مایعی تبدیل می‌شود که می‌توان آن را در ظرفی ریخت. بر اساس مطالعه‌ای که در سال 2017 در مجله Nature Communications منتشر شد، هلیوم فوق سرد اصطکاک صفر در دمای بسیار پایین دارد و در  آزمایشگاه اتم سرد ناسا، محققان حتی اتم‌هایی را مشاهده کردند که به طور همزمان در دو مکان وجود داشتند.

در این آزمایش رکوردشکن، دانشمندان ابری از حدود 100000 اتم روبیدیوم گازی را در یک میدان مغناطیسی در داخل یک محفظه خلا به دام انداختند. سپس، آن‌ها اتاق را تا حدود 2 میلیاردم درجه سانتیگراد بالاتر از صفر مطلق سرد کردند، که به گفته NewAtlas، به خودی خود یک رکورد جهانی بود.

اما حتی این کار برای محققانی که می‌خواستند محدودیت‌های فیزیک را پشت سر بگذارند، به اندازه کافی سرد نبود. برای سردتر شدن، آن‌ها برج سقوط برمن آژانس فضایی اروپا رفتند که یک مرکز تحقیقاتی گرانش در دانشگاه برمن درشهر برمن آلمان برد.

با رها کردن محفظه خلاء در سقوط آزاد و روشن و خاموش کردن سریع میدان مغناطیسی، BEC بدون نیروی جاذبه شناور می‌شود و حرکت مولکولی اتم‌های روبیدیوم را تقریباً متوقف می‌کند.

پژوهشگران در 30 اوت در مجله Physical Review Letters گزارش دادند که BEC حاصله در 38 پیکوکلوین – 38تریلیونم کلوین – برای حدود 2 ثانیه باقی ماند و رکورد نزدیک شدن به صفر مطلق را شکست.

رکورد قبلی 36 میلیونم کلوین توسط دانشمندان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در بولدر،کلرادو با لیزرهای ویژه به دست آمد.

سردترین مکان طبیعی شناخته شده در جهان، سحابی بومرنگ است که در صورت فلکی قنطورس واقع شده است که در فاصله 5000 سال نوری از زمین است. طبق اعلام آژانس فضایی اروپا دمای متوسط آن -272 درجه سانتی گراد (حدود 1 کلوین) است.

محققان اعلام کردند که از لحاظ نظری، آن‌ها می‌توانند این دما را تا 17 ثانیه در شرایط واقعا بی‌وزنی مانند فضا حفظ کنند. به گفته محققان MIT،  دمای بسیار سرد ممکن است روزی به دانشمندان کمک کند تا کامپیوتر‌های کوانتومی بهتری بسازند.

منبع: sciencealert


اگر خواننده جدید سایت «یک پزشک»  هستید!
شما در حال خواندن سایت یک پزشک (یک پزشک دات کام) به نشانی اینترنتی www.1pezeshk.com هستید. سایتی با 18 سال سابقه که برخلاف اسمش سرشار از مطالب متنوع است!
ما را رها نکنید. بسیار ممنون می‌شویم اگر:
- سایت یک پزشک رو در مرورگر خود بوک‌مارک کنید.
-مشترک فید یا RSS یک پزشک شوید.
- شبکه‌های اجتماعی ما را دنبال کنید: صفحه تلگرام - صفحه اینستاگرام ما
- برای سفارش تبلیغات ایمیل alirezamajidi در جی میل یا تلگرام تماس بگیرید.
و دیگر مطالب ما را بخوانید. مثلا:

25 آزمایش روانشناسی تاثیرگذار و به‌یادماندنی در تاریخ کدام‌ها هستند؟

تأثیرگذارترین آزمایش‌های روانشناختی در تاریخ رشته روانشناسی، یک رشته آزمایش گسترده هستند که هر یک در حیطه حوزه‌های تخصصی کوچکتر شکل گرفته‌اند. هر یک از این حوزه‌های تخصصی در طول سال‌ها با مطالعات و تحقیقات و آزمایش‌های به دقت طراحی شده،…

اگر این سلبریتی‌ها تا به امروز زنده بودند …

عوامل مختلفی روی طول عمر انسان‌ها تاثیر می‌گذارد. سبک زندگی، تعذیه سالم، ورزش، پیشگیری از بیماری‌ها، پرهیز از مصرف مواد، خواب و آسایش کافی، ژنتیک، هشیاری برای پیشگیری از حوادث.اما به هر حال طول عمر برخی از انسان‌ها کوتاه‌تر از امید به…

محصولات رادیواکتیوی که در قرن بیستم در قالب کالاهای مصرفی عادی به مردم فروخته می‌شدند

پیش از درک خطراتی که قرار گرفتن در معرض تابش‌های رادیواکتیو برای انسان به همراه دارد، مردم و حتی دانشمندان می‌پنداشتند که مواد رادیواکتیو ترکیبات جالبی برای درخشان و نورانی کردن اشیا هستند. در ادامه چند مورد از عجیب‌ترین کاربردهای مواد…

خرابی چون‌ که از حد بگذرد آباد می‌گردد! – گالری عکس‌های قبل و بعد این مکان‌های زشت یا مخروبه

تماشای مراحل ساخت هنرهای دستی یا دکوراسیون داخلی و خارجی منزل برای بسیاری جالب و لذت‌بخش است. حتی اگر فعلا یارای تجمل باز اقتصادی خرید و بهسازی و نوسازی منزل نداشته باشند یا عملا در کار هنری نباشند.دست‌کم ایده‌ای در ذهنشان می‌ماند که از…

دستمال‌های پارچه‌ای برای پنهان کردن نقشه فرار در زمان جنگ جهانی دوم

جورجینا کنیوندر جنگ جهانی دوم، نقشه‌های سرّی روی دستمال‌های جیبی چاپ می‌شد تا نیروهای متّفقین در پشت خطوط دشمن بتوانند از آنها استفاده کنند. گرامی داشتن دستمال‌های پارچه‌ای کهنه پدر ‌همسرم شاید به نظر کاری ناخوشایند باشد اما در دل آنها…

نحوه تماشای فیلم ها و سریال های تلویزیونی مارول به ترتیب درست – یک فهرست جالب

خب، اول اصلا باید پاسخ بدهیم که چرا ممکن است کسی از فیلم‌ها و برنامه‌های تلویزیونی مارول لذت ببرد و عاشق‌شان باشد.من خودم اصلا دوست‌دار این فیلم‌ها نیستم. ولی خب مگر من عاشق ژانرهایی از سای فای نیستم و از اینکه بقیه این دنیاها را درک…
آگهی متنی در همه صفحات
دکتر فارمو / قیمت گوسفند زنده / موتور فن کویل / سپتیک تانک /کپسول پرگابالین / لیزر زگیل تناسلی /بهترین کلینیک کاشت مو مشهد /داروخانه آنلاین / بهترین سریال های ۲۰۲۴ / خرید دستگاه تصفیه آب / تجهیزات و وسایل دندانپزشکی /ثبت برند /خدمات پرداخت ارزی نوین پرداخت / کلینیک زیبایی دکتر محمد خادمی /جراح تیروئید / پزشکا /تعمیر فن کویل / سریال ایرانی کول دانلود / مجتمع فنی تهران / دانلود فیلم دوبله فارسی /خرید دوچرخه برقی /موتور فن کویل / شیشه اتومبیل / نرم افزار حسابداری / خرید سیلوسایبین / هوش مصنوعی / مقاله بازار / شیشه اتومبیل / قیمت ایمپلنت دندان با بیمه /بهترین دکتر لیپوماتیک در تهران /بهترین جراح بینی در تهران /کاشت مو / درمان طب / تجهیزات پزشکی /داروخانه اینترنتی آرتان /اشتراك دايت /فروشگاه لوازم بهداشتی /داروخانه تینا /لیفت صورت در تهران /فروش‌ دوربین مداربسته هایک ویژن /سرور مجازی ایران /مرکز خدمات پزشکی و پرستاری در منزل درمان نو /سایت نوید /پزشک زنان سعادت آباد /کلاه کاسکت / لمینت متحرک دندان /فروشگاه اینترنتی زنبیل /ساعت تبلیغاتی /تجهیزات پزشکی /چاپ لیوان /بهترین سریال های ایرانی /کاشت مو /قیمت ساک پارچه ای /دانلود نرم افزار /

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.