https://frosthead.com

Fizičari smatraju da „apsolutna nula“ ne može biti toliko apsolutna

Foto: James Glover

Fizičari ne teže slobodno koristiti univerzalni jezik, pa budući da je lord Kelvin osnovnu mjeru svoje temperaturne ljestvice nazvao "apsolutnom nulom", to bi trebao biti znak da postoji razlog da se "apsolutnu" prirodu mjere shvati ozbiljno,

Za razliku od centigradne skale, gdje 0 stupnjeva označava tačku smrzavanja slatke vode, ili Farenhejevu skalu, gdje je 0 stabilna temperatura mješavine vode, leda, amonijevog klorida i morske soli, 0 Kelvina - apsolutno nula - je teoretski, najhladnije što se može zamisliti. Ovo je temperatura kada sva kretanja naiđu na puzanje, kada se molekuli prestanu treptati i atomi se prestanu kretati.

U prirodi Zeeya Merali izvještava o radu Stefana Brauna i njegovih kolega, skupine fizičara koji su uspjeli svrgnuti Kelvin apsolutizam stvorivši "atomski plin s temperaturom ispod apsolutne nule".

Kroz složeni pristup - iskorištavanje lasera i brzo okretnih magnetskih polja - znanstvenici su smislili kako potisnuti atome kako bi privremeno preuzeli energije ispod apsolutne nule. Znanstvenici manipulirali oblakom kalijevih atoma zarobljeni laserima, kaže Merali:

Pri pozitivnim temperaturama atomi se odbijaju, čineći konfiguraciju stabilnom. Tim je potom brzo prilagodio magnetska polja, zbog čega se atomi privlače, a ne odbijaju. "To iznenada premješta atome iz njihovog najstabilnijeg, najnižeg energetskog stanja u najviše moguće energetsko stanje, prije nego što mogu reagirati", kaže Schneider. "To je poput šetnje dolinom, a onda se odmah nalazite na planinskom vrhu."

Pri pozitivnim temperaturama takav bi preokret bio nestabilan i atomi bi se srušili prema unutra. No tim je također prilagodio hvatanje laserskog polja kako bi omogućilo energetima povoljnijim da se atomi stave na svoje položaje. Ovaj rezultat, opisan danas u Scienceu, označava prijelaz plina s nešto iznad apsolutne nule na nekoliko milijardi Kelvina ispod apsolutne nule.

Istraživači zamišljaju da ako bi se novi materijali nekako mogli napraviti iz atoma ispod smrzavanja, oni bi vjerojatno djelovali na neke moćne čudne načine.

Na primjer, Rosch i njegovi kolege izračunali su da će se, iako se oblaci atoma gravitacijom povuku prema dolje, ako je dio oblaka na apsolutnoj negativnoj temperaturi, neki atomi kretati prema gore, očigledno prkoseći gravitaciji.

Čak se i u fizici čini da se neka pravila moraju prekršiti.

Više sa Smithsonian.com:
Najluđe mjesto u svemiru
Apsolutna nula

Fizičari smatraju da „apsolutna nula“ ne može biti toliko apsolutna