رکورد “سردترین دما” شکسته شد!
بیگ بنگ: رکود سردترین دمایی که تاکنون بدست آمده با خنک کردن گاز روبیدیوم تا دمای ۳۸ پیکوکلوین( ۳۸ تریلیونیوم درجه بالاتر از صفر مطلق) شکسته شد. با این یافتهها دانشمندان به بینشهای جدیدی دربارۀ مکانیک کوانتوم خواهند رسید.
به گزارش بیگ بنگ، دما مقیاسی از انرژی در ارتعاشات اتمها یا مولکولها است. پایینترین دما به لحاظ نظری «صفر مطلق» یعنی 0 کلوین یا 273.15⁰ – سلسیوس (459.67⁰ – فارنهایت) است، نقطهای است که در آن ذرات بنیادی طبیعت دارای کمترین حرکت ارتعاشی هستند. با این حال هنوز دانشمندان نتوانستهاند دمای صفر مطلق را حتی در شرایط آزمایشگاهی ایجاد کنند.
این امر به لحاظ عملی غیرممکن است، اما به مدت چندین دهه، فیزیکدانان نشان دادند که با استفاده از لیزرهایی خاص میتوان حرکت اتمها را متوقف کرد و به این دما بسیار بسیار نزدیک شد. در یک پژوهش جدید که در مجله Physical Review Letters منتشر شد، دانشمندان آلمانی گزارش دادند که نسبت به گذشته به صفر مطلق نزدیکتر شدهاند.
پروفسور “ارنست راسل” از دانشگاه لایبنیتس هانوفر و نویسندگان دیگر مقاله 100 هزار اتم روبیدیوم را درون یک تلهی مغناطیسی در بالای برج 110 متری برمن قرار دادند. این تله شامل «لنز موج-ماده» است که با تمرکز بر اتمها در بینهایت، آنها را تا نقطهای خنک میکند که به چگالش بوز–اینشتین(BEC) تبدیل میشوند، حالتی از ماده که در آن مجموعههایی از اتمها میتوانند رفتار کوانتومی را نشان دهند، گویی یک موج/ذرۀ زیراتمی هستند.
خاموش کردن تله باعث میشود که چگالش در تمامی جهات انبساط پیدا کند و بیشتر خنک شود. سپس ماده در طول برج سقوط آزاد میکند، در حالی که ردیابها رفتار آن را مشاهده میکنند. کل این فرآیند فقط دو ثانیه طول کشید، اگرچه مدلسازی نشان میدهد که با کندتر کردن حرکت ذرات این زمان تا 17 ثانیه نیز ممکن شود. نویسندگان امیدوارند که مدت زمان آن را بیشتر کنند تا بتوانند رفتار چگالش بوز–اینشتین را با حذف انحرافات ارتعاشات بررسی نمایند.
در یک مقالهی دیگر، دکتر “وینچنزو تاما” از دانشگاه پورتسموث که نقشی در این تحقیق نداشت گفت که این کار باید «گرانش در سطح کوانتومی را آزمایش کند.» الگوهای تداخل در “چگالش بوز–اینشتین” تا حدی توسط اثرات گرانشی مشخص میشوند. با وجود تناقضهای موجود بین درک فیزیک کوانتومی و توصیف گرانش توسط نسبیت عام که شاید بزرگترین معمای حل نشدۀ فیزیک را نشان میدهد، این آزمایش فرصتی است تا “فیزیک در بنیادیترین حالت ممکن” بررسی شود. همچنین این تکنیک پتانسیل جستجوی “ماده تاریک” را نیز دارد.
صدها هزار اتم ممکن است خیلی زیاد به نظر برسند، اما در واقع حدود 50 میلیون بار کوچکتر از سر یک سوزن هستند. برای رسیدن به چنین دمایی، محققان به سربی احتیاج داشتند که هزاران سال پیش استخراج شده بود تا ایزوتوپهای رادیواکتیو، زمان کافی برای پوسیده شدن را داشته باشند. این امر با کشف تصادفی یک تالار رومی که در ساحل ساردینیا به زیر آب رفته بود و سرب اسپانیاییِ موجود در آن که برای جنگهای داخلی روم استفاده میشد، فراهم گردید.
ترجمه: سحر اللهوردی/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: popularmechanics.com
خیلی مفید وعالی است. احسنت خانم الله وردی
با تشکر از سرکار خانم الله وردی بابت ترجمه روان و دلنشین و سایت بیگ بنگ.
عالی بود ، دستتون دردنکنه بابت مطلب عالی تون👏🏻🌺🌹
چقدر جالب
من نمیدونم چطوری این دما را اندازه گیری می کنند ، مسلما با دماسنج جیوه ای نمیشه ، خیلی تجهیزات دقیقی لازم دارد یک درجه سانتی گراد را به یک تریلیون قسمت کردند آن هم در دمای -272 تا -273 درجه سلسیوس
واقعا مطلب عالی و جدیدی بود ممنون از شما بابت مطالب مفیدتون
فکر نمیکنم با دماسنج امکان اندازه گیری باشه احتمالا با اندازه گیری انرژی ذرات در همون لحظه خاص تونستن دمای اونهارو تخمین بزنن…بازم نمیدونم،دقیقا همین سوال رو منم دارم!؟فقط حدسم رو گفتم
باریکلا…
خیلی خوب بود، خانمِ اللهوردی.
من نمرهء ۵ دادم، ولی رویِ گوشی نوشت ۴.۴ از پنج. به هر حال شما از پنج و چهار گذشته اید و به بانویی دانشمند تبدیل شده اید.
بسیار عالی بود..
راستی درود بر شما خانم مترجم ، بعد از مدتها دیدم که کسی « اینشتین » رو به اشتباه « انیشتین ». نمیگه..هم در نوشتار.
اون 4 و نیم که نشون داد، میانگین نمرات همه ست، نه رای شما. شما نمیتونین با دقت نیم نمره رای بدید