23.12.2011

Ученые разработали технологию сверхмощного охлаждения

Американские специалисты разработали технологию охлаждения атомов, которая схожа с работой обычных бытовых холодильников.

Максимальная температура, до которой учёным удавалось охладить вещество, была на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля (–273,15 ^oС). С новым подходом, предлагаемым Маркусом Грайнером из Гарвардского университета и его коллегами, "дельта" может быть превзойдена в 10–100 раз, то есть конечная температура будет выше абсолютного нуля на десяти- или стомиллиардные доли градуса Цельсия.

Идею можно сравнить с принципом работы холодильника, удаляющего излишки тепла с помощью хладагента, который "всасывает" тепло, а затем вместе с ним выводится наружу. В данном случае роль охлаждающего вещества играют лазеры, устраняющие более тёплые атомы.

Вначале учёные настроили лазеры так, чтобы они заставляли атомы рубидия испускать больше энергии, чем поглощать. Это была первичная стадия охлаждения. Поскольку лазер оказывает некоторое давление на атомы, оказалось возможным перемещать и удалять их. Исследователи ещё сильнее охладили рубидий методом испарения — подобно тому, как теряет тепло чашка кофе, избавляясь от самых разогретых частиц.

Наконец, на финальном этапе была применена оптическая решётка, которая получается за счёт интерференции лазерных пучков, идущих в противоположных направлениях. Когда два атома сталкиваются в пределах оптической решётки, возбуждение одного из них "гасится".

Напомним, абсолютный нуль температуры — это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный нуль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина.

Источники:

1. podrobnosti.ua