Schłodzono cząsteczki niemal do zera absolutnego

Naukowcom z MIT udało się ostatnio schłodzić cząsteczki stopu sodu i potasu do temperatury zaledwie 500 nanokelwinów, a więc o mały ułamek ponad zero absolutne. I w takiej właśnie temperaturze ich zachowanie uległo znacznej zmianie co sugeruje, że niskie temperatury mogą otworzyć nam drogę do zupełnie nowych, egzotycznych stanów skupienia materii.

W temperaturze pokojowej cząsteczki poruszają się chaotycznie z ogromną prędkością, jednak od dawna podejrzewano, że w temperaturach zbliżonych do zera bezwzględnego ich ruch ustanie i zaczną się one zachowywać jak jedno ciało.

Na MIT udało się schłodzić do takiej temperatury znajdujący się w gazowej formie stop potasu i sodu. I teoria się potwierdziła - cząsteczki te stały się bardzo stabilne i odporne na kolizje z innymi cząsteczkami, wykazywały one także bardzo wysoki elektryczny moment dipolowy. Udało się je niemal zatrzymać w miejscu.

Schłodzenie cząsteczek składających się z wielu atomów jest dużo trudniejsze niż chłodzenie tych ostatnich, ze względu na ich bardziej skomplikowaną budowę. Dlatego konieczne było wykonanie eksperymentu w kilku krokach. Najpierw z pomocą laserów i chłodzenia przez parowanie schłodzono chmurę atomów potasu i sodu, a następnie złączono je ze sobą z pomocą pola magnetycznego wykorzystując zjawisko rezonansu Feshbacha - atomy zaczęły wibrować razem formując cząsteczkę.

A już za rogiem, gdy tylko temperaturę uda się obniżyć jeszcze bardziej czeka "magiczny" świat mechaniki kwantowej - gdy schłodzone cząsteczki będą poruszać się jako kwantowe fale materii. Z ich pomocą będzie można tworzyć nadpłynne kryształy - ciała o krystalicznej budowie, lecz zachowujące się niczym bezlepka ciecz - których istnienie zostało przewidziane przez teoretyków, lecz do tej pory nie udało się tego eksperymentalnie dowieść.

Źródło: