Wenn wir uns dem absoluten Nullpunkt nähern, passieren seltsame Dinge. Zum Beispiel wird Licht zu einer Flüssigkeit, die in einen Behälter gegossen werden kann, und Atome könnten gleichzeitig an zwei Orten existieren. In diesem Zusammenhang konnten deutsche Wissenschaftler die bisher kälteste bekannte Temperatur aufzeichnen.

Der absolute Nullpunkt ist das kälteste Ding im Universum, und Wissenschaftler haben gerade den Rekord gebrochen, indem sie kalte Temperaturen erreicht haben 38 Picozellendh 38 Billionen Grad über dem absoluten Nullpunkt, was äquivalent zu -273,15 Grad Celsius und wird normalerweise als null Kelvin gemessen.

Der Temperaturrekord könnte weitreichende Auswirkungen auf die Teilchenphysik haben: Ein Team deutscher Forscher untersuchte Quanteneigenschaften aus dem sogenannten fünften Zustand des Stoffes: Bose-Einstein-Kondensat (BEC), ein Gasderivat, das nur unter besonders kalten Bedingungen existiert, berichtet Live Science.

Seltsames Verhalten nahe dem absoluten Nullpunkt

In der BEC-Phase zeigen einige Materialien a immer ungewöhnlicheres Verhalten; Materie selbst beginnt sich wie ein großes Atom zu verhalten. Laut wissenschaftlichem Umfeld ist es diese Eigenschaft, die es zu einem besonders attraktiven Thema für Quantenphysiker macht, die sich für die Mechanik subatomarer Teilchen interessieren.

Zum Beispiel wird die flüssige Form von Helium zu a „Superfluid“, was bedeutet, dass es ungeachtet der Reibung frei fließt. Auch nach a 2017 Untersuchung, verwandelt sich das Licht in eine Flüssigkeit, die buchstäblich in einen Behälter gegossen werden kann. Und was noch unmöglicher erscheinen mag: laut Naturmagazin, haben Forscher des Cold Atomic Laboratory der NASA die Koexistenz von Atomen unter extremen Kältebedingungen beobachtet.

Molekulare Bewegungsmessung

Die Temperatur ist ein Maß für die molekulare Schwingung: Je schneller sich Moleküle bewegen, desto häufiger verursachen sie Kollisionen, was zu verwandelt sich in große Hitze. Daher ist die absolute Kälte oder null Kelvin, die eine Substanz erreichen kann, wenn sie stoppt alle molekularen Bewegungen.

Im Kontext gesprochen erreicht der kälteste bekannte natürliche Ort im Universum eine durchschnittliche Temperatur -272 Celsius (ca. 1 Kelvin) Der Bumerangnebel, der sich im Sternbild Centaurus befindet, etwa 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, zeigt Europäische Weltraumorganisation.

Magnetfeld und Mikrogravitationszustand

Wissenschaftler aus Universität Bremen (Deutschland) So näherten sie sich der absoluten Nullgrenze, als sie eine Wolke von etwa 100.000 Rubidiumatomen, die in einem Magnetfeld gefangen waren, auf 2 Milliardstel Grad Celsius in einer Vakuumkammer, wodurch BEC-Kondensat entsteht.

Doch den Forschern war es nicht kalt genug. Daher entschieden sie sich, die Raumbedingungen zu simulieren, und das Experiment wurde in einer Röhre durchgeführt 122 Meter hoher Fall Der Fallturm der Europäischen Weltraumorganisation in Bremen.

Durch Absenken der Turm-Vakuumkammer und schnelles Aus- und Einschalten des Magnetfelds könnte die BEC-Vakuumkammer in eine Position gebracht werden Mikrograd. Dadurch konnten die BEC-Atome beim Erreichen von fast keine molekulare Bewegung zeigen 38 Picozellen.

Wissenschaftler, die ihre Forschung veröffentlicht haben Revista Physical Review Letters, argumentiert, dass ihre Anordnung verwendet werden könnte, um Gravitationstheorien auf der Quantenebene zu testen und ein neues Fenster in die mysteriöse Welt der Quantenmechanik zu eröffnen.