Resim kredisi: NASA / JPL
NASA ve MIT'den araştırmacılar sodyum gazını şimdiye kadar kaydedilen en düşük sıcaklığa soğutdular - mutlak sıfırın yarım milyarın üstünde. Gazın manyetik bir alanda tutulması gerekiyordu; aksi takdirde kabın duvarlarına yapışır ve soğuması imkansızdır. Araştırmacılar, 2001 yılında Bose-Einstein kondenslerinin (moleküllerin düşük sıcaklıklarda düzenli bir şekilde birlikte hareket ettiği) keşfiyle Nobel Fizik Ödülü'ne yol açan benzer bir metodoloji kullandılar.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), Cambridge, Mass'daki NASA tarafından finanse edilen araştırmacılar, sodyum gazını şimdiye kadar kaydedilen en düşük sıcaklığa, mutlak sıfırın yarım milyarın üzerinde bir dereceye kadar soğutdu. Bu mutlak sıcaklık, daha fazla soğutmanın mümkün olmadığı noktadır.
Bu yeni sıcaklık, bir önceki rekordan altı kat daha düşüktür ve bir gazın bir nanokelvin (bir derecenin milyarda biri) altına ilk kez soğutulmasına işaret eder. Mutlak sıfırda (-273 ° Celsius veya -460 ° Fahrenheit), soğutma işlemi parçacıklardan tüm enerjiyi çıkardığı için küçük atom titreşimleri hariç tüm hareketler durur.
Soğutma yöntemlerini geliştirerek, bilim adamları mutlak sıfıra yaklaşmayı başardılar. MIT'de fizik profesörü ve araştırma ekibinin eş lideri Dr. Wolfgang Ketterle, “Bir nanokelvin altına inmek ilk kez dört dakikanın altında bir mil koşmak gibidir” dedi.
“Ultra düşük sıcaklık gazları, yerçekimi ve dönüş için daha iyi atomik saat ve sensörlere izin vererek hassas ölçümlerde büyük iyileşmelere yol açabilir” dedi. takım lideri.
1995 yılında Colorado Üniversitesi, Boulder, Colo'daki bir grup ve Ketterle liderliğindeki bir MIT grubu, atom gazlarını bir mikrokelvin altına (mutlak sıfırın milyonda bir derece üzerinde) soğutdu. Bunu yaparken, parçacıkların bağımsız olarak etrafta dolaşmak yerine kilit adımda yürüdüğü yeni bir madde biçimi olan Bose-Einstein yoğuşmasını keşfettiler. Keşif, Ketterle'ın Boulder meslektaşları Drs ile paylaştığı 2001 Nobel Fizik Ödülü ile tanındı. Cornell ve Carl Wieman Karşılaştırması.
1995 devriminden bu yana, birçok grup rutin olarak nanokelvin sıcaklıklarına ulaşmıştır; kaydedilen en düşük sıcaklık olarak üç nanokelvin ile. MIT grubu tarafından ayarlanan yeni rekor 500 picokelvin veya altı kat daha düşük.
Bu kadar düşük sıcaklıklarda, atomlar fiziksel kaplarda tutulamaz, çünkü duvarlara yapışırlar. Ayrıca, bilinen hiçbir kap bu sıcaklıklara soğutulamaz. Bu sorunu atlatmak için, mıknatıslar atomları çevreler, bu da gaz halindeki bulutu dokunmadan kapalı tutar. Rekor düşük sıcaklıklara ulaşmak için, araştırmacılar atomları sınırlamak için “gravito-manyetik tuzak” olarak adlandırdıkları yeni bir yol icat ettiler. Manyetik alanlar atomları hapsetmek için yerçekimi kuvvetleriyle birlikte hareket etti.
Tüm araştırmacılar, Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen MIT fizik departmanı, Elektronik Araştırma Laboratuvarı ve MIT-Harvard Ultracold Atomlar Merkezi ile bağlantılıdır. Ketterle, Leanhardt ve Pritchard, 12 Eylül tarihli Science dergisinde yayınlanması planlanan düşük sıcaklıklı makaleyi birlikte yazdılar. NASA, Ulusal Bilim Vakfı, Deniz Araştırmaları Ofisi ve Ordu Araştırma Ofisi araştırmayı finanse etti.
Ketterle, ajansın Washington Biyolojik ve Fiziksel Araştırma Ofisi'nin bir parçası olan NASA'nın Fiziksel Bilimlerde Temel Fizik Araştırma Programı kapsamında araştırma yürütüyor. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Pasadena'nın bir bölümü olan NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı Pasadena, Kaliforniya, Temel Fizik programını yönetiyor.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni