Bilim İnsanları Bir Binadan Deney Düşürerek ‘Şimdiye Kadarki En Soğuk Sıcaklığı’ Yarattı – ExtremeTech

Modern bilimden anladığımız kadarıyla, sıcaklığın bir üst sınırı yoktur. Yine de bir alt limit var. -273,15 °C (-459,67 °F) olarak ölçülen buna mutlak sıfır diyoruz. Bilim adamları henüz herhangi bir deneyde bu sınıra ulaşmadı, ancak yaklaşıyorlar. New Atlas’a göre, Almanya’daki bir fizikçi ekibi, her zamankinden daha fazla yakınlaştı ve mutlak sıfırdan 38 trilyon derecelik bir sıcaklığa ulaştı.

Bu haber tanıdık gelebilir çünkü öyledir — bilim adamları birçok durumda mutlak sıfıra bir adım daha yaklaştılar. Birkaç yıl önce MIT, sodyum ve potasyum atomlarıyla evrenin en soğuk noktası olan yeri yarattı. Uluslararası Uzay İstasyonu da mutlak sıfır derecesinin çok küçük bir bölümünde deneyler yaptı. Sorun şu ki, test kurulumunuz ne kadar iyi yalıtılmış olursa olsun, ortamdan her zaman küçük bir miktar enerji sızar. Bu olduğunda, mutlak sıfıra ulaşamaz ve tüm atom hareketini durduramazsınız.

Bremen Üniversitesi’nden ekip, deneyi (yukarıda) çok yüksek bir kulenin tepesinden düşürerek rekoru bir kez daha kırdı. Evet gerçekten. Bir manyetik alan içinde hapsedilmiş 100.000 rubidyum atomundan oluşan bir bulutla başladılar. Soğutulduğunda, atomlar bir araya toplanır ve Bose-Einstein yoğuşması olarak bilinen gizemli bir madde hali oluşturur. Bu durumda, atomlar dev bir atom gibi hareket ederek kuantum etkilerini makroskopik ölçekte görünür hale getirir.

Bremen Üniversitesi’nin Düşme Kulesi.

Bu tür araştırmalarda yaygın olan bu süreç, bilim adamlarının mutlak sıfırın yaklaşık iki milyarda biri üzerinde aşırı soğuk koşullar yaratmasına olanak tanır. Ekip, rekoru kırmak için deneyi Bremen Drop Tower araştırma tesisinde gerçekleştirdi. 120 metrelik kulenin tepesinden Bose-Einstein yoğuşmasını düşürdüler, düşerken manyetik alanı açıp kapattılar. Alan kapalıyken atomlar genişlemeye başlar, ancak açıldığında geri dönerler. Ekip, manyetik alan geçişinin bir sonucu olarak serbest düşüş sırasında atomik hareketin neredeyse tamamen durduğunu buldu. Böylece şimdiye kadarki en düşük sıcaklığa, sadece 38 picoKelvin’e ulaştılar.

Yani, Bremen Üniversitesi bu test sırasında evrendeki bilinen en soğuk noktaya ev sahipliği yaptı, ancak çok uzun sürmedi. Deney, numuneyi tamamen izole etmek için serbest düşüş gerektirdiğinden, sadece iki saniye sürdü. Ancak simülasyonlar, mevcut teknoloji ile bu sıcaklığı yaklaşık 17 saniye korumanın teorik olarak mümkün olduğunu gösteriyor. ISS’de böyle bir şey mümkün olabilir.