В лабораториях Стенфордского университета (США) ученым удалось получить самый холодный материал на Земле. Благодаря инновационному методу охлаждения исследователи превзошли предыдущий рекорд примерно в десять раз. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Известно, что температура вещества зависит от того, насколько быстро двигаются его элементы по отношению друг к другу. Квантовый физик Марк Касевич (Mark Kasevich) и члены его исследовательской команды начинали экспериментировать с холодным газом, состоящим примерно из 100 тыс. плотно соотнесенных атомов рубидия. В ходе лабораторных опытов поначалу атомы газа очень быстро теряли плотность, расходясь во все стороны в течение нескольких секунд, поскольку скорость их движения была неодинаковой. Некоторые атомы двигались быстрее, чем другие.
Затем физики попробовали облучать вещество специальным лазером, подавляющим движение частиц. Ученые заметили, что в результате чем быстрее атом двигался изначально, тем более сильное замедление он испытывал. Атомы, согласно наблюдениям исследователей, быстро теряли активность движения, что, в свою очередь, способствовало понижению температуры вещества. Газ под воздействием лазера охладился практически до абсолютного нуля (–273,15 °C).
Газ с ультранизкой температурой может быть использован для создания нового поколения интерферометров — приборов для измерения уровня гравитации, которые используются, в частности, в квантовой физике. Исследователи не собираются останавливаться на достигнутом. Марк Касевич надеется усовершенствовать метод и охладить газ в будущем до нескольких квадриллионов Кельвина.
В естественных условиях рубидий представляет собой мягкий щелочной металл серебристого цвета, спутник калия. В чистом виде в природе практически не встречается. В 2009 году ученым удалось получить газообразный рубидий, который представляет собой сверхтекучее твердое тело, с виду напоминающее кристалл. Искусственно получаемый газообразный рубидий удобен тем, что позволяет регулировать значение многих параметров, таких как плотность вещества, вид атомной решетки, интенсивность взаимодействия атомов и др. Это делает его замечательным опытным материалом.
Ранее портал Научная Россия писал о схожем эксперименте, проведенном в Новой Зеландии, когда ученым удалось при помощи лазера расщепить облака ультрахолодных атомов.
