Naukowcy poszli na rekord. „Jedna miliardowa stopnia powyżej zera absolutnego”

Trzy miliardy razy chłodniejsze niż przestrzeń międzygwiezdna są atomy wykorzystywane przez japońsko-amerykański zespół naukowy do badań nad kwantowymi podstawami magnetyzmu – informuje portal „Kopalnia Wiedzy”. – Jeśli gdzieś jakaś obca cywilizacja nie przeprowadza podobnych badań, to fermiony z Kyoto University są najchłodniejszymi atomami we wszechświecie – mówi Kaden Hazzard z Rice University, jeden z autorów badań.

Naukowcy wykorzystują lasery do schłodzenia fermionów – w tym przypadku są to atomy iterbu – do temperatury jednej miliardowej stopnia powyżej zera absolutnego (0,000000001 K). To około 3 miliardów razy mniej niż temperatura przestrzeni międzygwiezdnej. Przestrzeń ta jest bowiem wciąż ogrzewana przez poświatę po Wielkim Wybuchu, promieniowanie mikrofalowe tła – wskazuje portal.

– W tak niskich temperaturach zmienia się fizyka. Większą rolę odgrywa mechanika kwantowa i można obserwować nowe zjawiska – wyjaśnia Hazzard.

Atomy podlegają zasadom mechaniki kwantowej, jednak zjawiska takie ujawniają się dopiero, gdy zostaną schłodzone do temperatur o ułamki stopnia wyższych niż zero absolutne (−273,15 stopni Celsjusza). Do chłodzenia wykorzystuje się tworzone za pomocą wiązek laserowych sieci optyczne, które działają jak kwantowe symulatory pozwalające na rozwiązywanie problemów będących poza zasięgiem konwencjonalnych komputerów.

Badacze dzięki swojemu modelowi chcą poznać najdrobniejsze cechy, które powodują, że ciało stałe ma właściwości metalu, izolatora, magnesu lub nadprzewodnika. – Jednym z najbardziej fascynujących pytań jest to o rolę symetrii w uzyskiwaniu takich właściwości. Jeśli uda się nam na nie odpowiedzieć, być może będziemy w stanie stworzyć materiały o wymaganych przez nas cechach – tłumaczy Eduardo Ibarra-Garcia-Padilla.

#nauka #japonia #kioto #atom