Цікаві факти

Найхолодніше місце Всесвіту

Найхолодніше місце Всесвіту


Як ви думаєте, де знаходиться найхолодніше місце в нашій Всесвіту? На сьогоднішній день це Земля. Наприклад, температура поверхні Місяця -227 градусів за шкалою Цельсія, а температура вакууму, що оточує нас, становить 265 градусів нижче нуля. Проте в лабораторії на Землі людина може досягти температури набагато нижче, для вивчення властивостей матеріалів в умовах наднизьких температур. Матеріали, окремі атоми і навіть світло, піддані екстремального охолодження, починають проявляти незвичні властивості.

Перший експеримент такого роду був поставлений на початку 20 століття фізиками, які вивчали електричні властивості ртуті при наднизькій температурі. При -262 градуси за Цельсієм ртуть починає проявляти властивості надпровідності, зменшуючи опір електричному струму практично до нуля. Подальші експерименти також виявили інші цікаві властивості охолоджених матеріалів, включаючи надплинність, яка виражається в «просочування» речовини крізь тверді перегородки і з закритих ємностей.

Наукою визначена найнижча досяжна температура - мінус 27315 градусів Цельсія, але практично така температура недосяжна. Практично, температура є приблизною мірою енергії, укладеної в об'єкті, тому абсолютний нуль показує, що тіло нічого не випромінює, і ніякої енергії з цього об'єкта отримати не можна. Але незважаючи на це, вчені намагаються підібратися якнайближче до абсолютного нуля температури, актуальний рекорд був поставлений в 2003 році в лабораторії Массачусетського інституту технології. Вченим недотягнули до абсолютного нуля всього 810 мільярдних часток градуса. Охолоджували вони хмару атомів натрію, що утримується на місці за допомогою потужного магнітного поля.


Здавалося б - в чому прикладної сенс таких дослідів? Виявляється, дослідників цікавить таке поняття як конденсат Бозе-Ейнштейна, яке являє собою особливий стан речовини - не газ, тверде або рідке, а просто хмару атомів з однаковим квантовим станом. Така форма речовини була передбачена Ейнштейном і індійським фізиком Satyendra Bose в 1925 році, а отримана тільки через 70 років. Один з науковців, який досяг такого стану речовини - Wolfgang Ketterle, який отримав за своє відкриття Нобелівську премію в галузі фізики.

Одне з чудових властивостей конденсату Бозе-Ейнштейна (КБЭ) - можливість управління рухом світлових променів. У вакуумі світло переміщається зі швидкістю 300000 км в секунду, і це максимальна швидкість, досяжна у Всесвіті. Але світло може поширюватися повільніше, якщо буде поширюватися не у вакуумі, а в речовині. З допомогою КБЭ можна сповільнити рух світла до малих швидкостей, і навіть зупинити його. З-за температури та густини конденсату світлове випромінювання сповільнюється і може бути «схвачено» і перетворено безпосередньо в електричний струм. Цей струм може бути переданий в інше хмара КБЭ і перетворено назад в світлове випромінювання. Ця можливість дуже затребувана для телекомунікації і обчислювальної техніки. Тут я трохи не розумію, адже пристрої, що перетворюють світлові хвилі в електрику і назад ВЖЕ є Мабуть, використання КБЭ дозволяє робити це перетворення швидше і точніше.

Однією з причин, чому вчені настільки прагнуть отримати абсолютний нуль - спроба зрозуміти, що відбувається і відбувалося з нашого Всесвіту, які термодинамічні закони в ній діють. При цьому дослідники розуміють, що витяг всієї енергії до останнього атома практично недосяжно