|
24. juli 2004.
CAMBRIDGE, Mass. – Hladeći gas natrijuma, naučnici sa Tehnološkog instituta u Masa–čusecu (MIT) su dostigli do sada najnižu temperaturu ikada izmerenu – svega pola milijarditog dela stepena iznad apsolutne nule. To je puno miliona puta niže od najniže temperature koju je priroda ikada uspela da postigne. Po podacima objavljenim u časopisu "SCIENCE" od 12. septembra 2003. godine prethodna rekordna temperatura je nadmašena čak za šest puta i ovo je prvi put da je jedan gas ohlađen do temperature ispod 1 nanokelvina (milijarditog dela Kelvinovog stepena). "Osećaj kada odete ispod jednog nanokelvina pomalo mi liči na onaj kada prvi put otrčite jednu milju ispod četiri minuta," kaže vođa tima i nobelovac Wolfgang Ketterle1 , inače profesor fizike na MIT–ovom institutu John D. MacArthur. "Ultraniske temperature gasova odvešće nas do velikog unapređenja u preciznosti merenja koja nam pružaju atomski časovnici i mnogi senzori za merenje gravitacije i Zemljine rotacije," istakao je profesor fizike David E. Pritchard, drugi član MIT–ovog tima vođa ovog projekta. Pri ovako niskim temperaturama naučnici očekuju da će biti u stanju da ispitaju i takve fenomene kao što su interakcija hladnih atoma sa dodirnim površinama ili njihovo ponašanje u uzanim kanalima ili slojevima. Gasovi dovedeni u takvo stanje pretvaraju se u ono što naučnici nazivaju kvantni fluid, a proučavanje njihovih svojstava omogućiće nov pogled na osnovnu fiziku materije. Pri procesu hlađenja do temperature apsolutne nule (–273 stepena Celzijusa ili –460 stepena Farenhajta) biva izvučena sva energija iz čestica materije, te prestaju sva atomska kretanja u njoj. Sa poboljšavanjem metoda hlađenja naučnici su se sve više približavali toj famoznoj apsolutnoj nuli. Pri sobnoj temperaturi atome se u proseku kreću brzinom mlaznog aviona, dok su na novopostignutoj rekordno niskoj temperaturi atomi milion puta sporiji – treba im oko pola minuta da prevale jedan inč (2,54 cm). Grupa sa Univerziteta Kolorado u Boulderu zajedno sa kolegama sa MIT predvođena Ketterleom uspela je 1995. godine da snizi temperaturu gasova do ispod 1 mikrokelvina (milionitog dela Kelvinovog stepena). Tom prilikom su otkrili novo stanje materije, nazvano Bose–Einsteinov kondenzat, u kome se čestice kreću udruženo, umesto da lete okolo nezavisne. Ovo otkriće je 2001. godine nagrađeno Nobelovom nagradom za fiziku, koju je Ketterle podelio sa kolegama iz Bouldera Ericom Cornellom i Carlom Wiemanom. Posle ovog trasiranog prodora, mnoge naučne grupe širom sveta su uspele da dosegnu temperature reda nanokelvina; najniža prijavljena je bila 3 nanokelvina. Novi rekord grupe sa MIT je 6 puta niži – 500 pikokelvina. Pri tako niskim temperaturama atome je nemoguće držati u fizičkim posudama, jer bi se zalepile na zidove. Takođe, nema nijedne posude koja bi se mogla ohladiti do te temperature, te su takvi atomi okruženi moćnim magnetima koji uspevaju da obuzdaju oblak gasa. "U bilo kakvom običnom sudu čestice gasa bi se odbijale od njenih zidova. U našem kontejneru drži ih magnetno polje," objašnjava fizičar postdiplomac Aaron Leanhardt. Za postizanje ove rekordne temperature istraživači sa MIT su pronašli nov metod kontrole atoma koji su nazvali "gravito–magnetska zamka". Kao što ime govori, magnetno polje uspeva da zajedno sa glavitacionom silom zarobi tretiranu količinu atoma. Sva ova istraživanja su izvedena udruživanjem sa MIT–ovim odsekom za fiziku, Istraživačkom laboratorijom za elektroniku i MIT–Harvardovim centrom za ultrahladne atome (koji je osnovala Nacionalna naučna fondacija). "Uzbudljivo je kada MIT poseduje rekord u niskim temperaturama, jer smo jedan od vodećih svetskih centara za ultra–niske temperature," ponosno izjavljuje Dan Kleppner, upravnik Centra za ultrahladne atone i profesor fizike na MIT–ovom Institutu Lester Wolf. Samo da kažem da su ova istraživanja finansirali Nacionalna naučna fondacija, Armija SAD, Mornarica SAD (oni imaju odvojene i nezavisne budžete) i NASA. Baš liče na nas!
(jul 2004.)
|
