Physiker der Universität Bremen produzierten die kälteste jemals gemessene Temperatur, unglaublich genau gemessene 38 Billionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt. Sie taten dies als Teil eines Experiments, bei dem ein Quantengas fallengelassen und seine Bewegung mit Magneten verlangsamt wurde.ein Bericht von Neuer Atlas erklärt.
Der absolute Nullpunkt wird als -459,67 °F -273,15 °C gemessen und ist die kälteste mögliche Temperatur auf der thermodynamischen Skala. Damit ein Objekt diese Temperatur erreichen kann, müsste es keine atomare Bewegung oder kinetische Energie in seinerAtome, was bedeutet, dass es für Wissenschaftler unmöglich ist, den absoluten Nullpunkt jemals wirklich zu erreichen. Experimente wie die an Bord des Cold Atom Lab der Internationalen Raumstation ISS waren jedoch so kalt wie 100 Nanokelvin oder 100 Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt.
Die niedrigste jemals aufgezeichnete Temperatur
Das Team der Universität Bremen hat jedoch frühere Rekorde gebrochen, indem es während ihrer Experimente eine Temperatur von 38 PicoKelvin oder 38 Billionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt gemessen hat. In eine Pressemitteilung, das Team erklärte, dass "wBei der Erforschung der Welleneigenschaften von Atomen wurde am Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnik und Mikrogravitation ZARM der Universität Bremen für einige Sekunden einer der "kältesten Orte im Universum" geschaffen.
Für ihre Experimente hat das Team eine Gaswolke aus 100.000 Rubidiumatomen in einem Magnetfeld in einer Vakuumkammer gefangen. Diese wurde dann abgekühlt, um sie in ein Quantengas namens Bose-Einstein-Kondensat BEC zu verwandeln. Als QuantenGase handeln einheitlich, als wären sie ein großes Atom, Wissenschaftler verwenden sie in Experimenten, um ungewöhnliche Quanteneffekte auf der Makroskala zu beobachten, um ihr Wissen über die Quantenmechanik zu erweitern.
Zukünftige Weltraumexperimente können in die Sterne geschrieben werden
Um die erforderliche Temperatur zu erreichen, ließen die Forscher das BEC an der Bremer Fallturm-Forschungsanlage fallen. Während sie das Gas 120 Meter in den Turm fallen ließen, schalteten sie auch das Magnetfeld mit dem Gas ein und ausBeim Abschalten des Magnetfeldes beginnt sich das Gas auszudehnen und zieht sich wieder zusammen. Das Umschalten verlangsamt die Expansion des Gases bis zum fast vollständigen Stillstand, wodurch seine Temperatur aufgrund der reduzierten Molekülgeschwindigkeit stark abgesenkt wird.
Die Forscher konnten die Rekordtemperatur nur 2 Sekunden lang halten, obwohl sie Simulationen durchführten, die darauf hindeuteten, dass sie in einer schwerelosen Umgebung wie der Internationalen Raumstation etwa 17 Sekunden lang gehalten werden könnte. Im Weltraum können Wissenschaftler Atome einschließenmit viel schwächeren Kräften, da sie nicht gegen die Auswirkungen der Schwerkraft abgestützt werden müssen, dh fweitere Untersuchungen könnten schließlich im Cold Atom Lab CAL der ISS stattfinden, wo Astronomen letztes Jahr über die Entstehung eines "" berichteten.fünfter Aggregatzustand" während BEC-Experimenten. Die CAL wurde 2018 von einer SpaceX-Rakete in den Weltraum transportiert und wird seitdem verwendet, um Quantenphänomene zu beobachten, die auf der Erde nicht nachweisbar wären.