Nhiệt độ lạnh nhất mà con người từng trải qua là gì?

Nhiệt độ lạnh nhất có thể được tìm thấy trong thang nhiệt động lực học là 459,67 ° F (-273,15 ° C). Cần phải có chuyển động nguyên tử hoặc động năng nguyên tử bằng không trong nguyên tử của một vật thể để đạt đến nhiệt độ đó, vì vậy các nhà khoa học không thể thực sự đạt đến độ không tuyệt đối.

Tuy nhiên, thí nghiệm được thực hiện trong Phòng thí nghiệm Nguyên tử Lạnh của Trạm Vũ trụ Quốc tế đã làm lạnh tới 100 nanoKelvin, hoặc 100 phần triệu độ trên độ không tuyệt đối.

Nhóm nghiên cứu giải thích rằng họ đang nỗ lực tìm hiểu các đặc tính sóng của nguyên tử, một trong những nơi lạnh nhất trong vũ trụ, đã được tạo ra trong vài giây tại Trung tâm Công nghệ Không gian Ứng dụng và Vi trọng lực (ZARM) tại Đại học Bremen.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập một đám mây khí với 100.000 nguyên tử rubidi trong từ trường của một buồng chân không cho các thí nghiệm của mình. Sau đó, nó được làm lạnh đột ngột để tạo ra một khí lượng tử được gọi là Bose-Einstein Condensate (BEC).

Ngưng tụ Bose-Einstein (BEC) là một trạng thái vật chất của khí loãng bị làm lạnh đến nhiệt độ rất gần không tuyệt đối (-459,67 ° F (-273,15 ° C).

Các nhà khoa học sử dụng các khí lượng tử trong các thí nghiệm để quan sát các hiệu ứng lượng tử bất thường biểu hiện ở dạng vĩ mô nhằm mở rộng kiến thức của họ về cơ học lượng tử khi chúng hoạt động đồng nhất, như thể chúng là một nguyên tử lớn.

Các nhà nghiên cứu đã đưa khí lượng tử - BEC vào cơ sở nghiên cứu Bremen Drop Tower, tháp vi trọng lực Bremen, để đạt được nhiệt độ cần thiết. Trong khi họ thả chất khí lượng tử BEC vào tháp hình trụ nhỏ cao 393,7 feet (120 mét), họ cũng bật và tắt nhiều lần từ trường chứa khí. Khi tắt từ trường, chất khí bắt đầu nở ra và nơi đám mây nhiệt bốc hơi qua quá trình chuyển pha thành ngưng tụ Bose-Einstein, quá trình giãn nờ, ngưng tụ, bốc hơi mãnh liệt trong khoảng thời gian rất ngắn làm nhiệt độ của nó giảm rất mạnh.

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã thực hiện các mô phỏng cho thấy nó có thể được duy trì trong khoảng 17 giây trong một môi trường không trọng lượng như Trạm vũ trụ quốc tế, nhưng họ chỉ có thể duy trì nhiệt độ kỷ lục trong 2 giây. Các nhà khoa học có thể thu giữ các nguyên tử bằng cách sử dụng lực yếu hơn nhiều trong môi trường không trọng lượng vì ở đó chúng không bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn.

"Nghiên cứu nguyên tử siêu lạnh có thể thay đổi hiểu biết của chúng ta về vật chất cơ bản và bản chất của trọng lực." Dự án được chia sẻ bởi các nhà khoa học. "Những thí nghiệm của chúng tôi sẽ cung cấp cho chúng ta thông tin về trọng lực và năng lượng tối, hai trong số những lực phổ biến nhất của vũ trụ."

Theo Tạp chí Điện tử

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống