دستیابی دانشمندان برای اولین بار به دمای ۵۰۰ نانوکلوین

You are currently viewing دستیابی دانشمندان برای اولین بار به دمای ۵۰۰ نانوکلوین

بسیاری از دانشمندان درباره دستیابی به صفر مطلق گفته اند، رسیدن به این دما مانند حرکت با سرعت نور غیر ممکن است، اما گروهی از دانشمندان تنها ۵۰۰ نانوکلوین با این دما اختلاف دارند.
رسیدن به صفر مطلق یا همان صفر درجه کلوین، سال هاست که یکی از اهداف پروژه های شیمی و فیزیکدان های دنیایست، دمایی که از لحاظ تئوری دسترسی به آن غیرممکن است. از دیدگاه تئوری، در این دما انتالپی و انتروپی صفر خواهد شد و اتم ها و مولکول ها از حرکت با می ایستند. به همین علت و برای دست یافتن به خواص مواد در دمای صفر مطلق که معادل -۲۷۳٫۱۵ درجه سانتی گراد و -۴۵۹٫۶۷ درجه فارنهایت است، گروه های بسیاری در دانشگاه ها و پژوهشکده های سراسر جهان دست به طراحی و اجرای آزمایش هایی برای رسیدن به صفر مطلق زده اند. یکی از این گروه ها که به تازگی نتایج پژوهشش را منتشر کرده است، موسسه فناوری ماساچوست امریکا، موسوم به MIT است. بنابر گزارش منتشر شده در وبسایت رسمی MIT، گروه تحقیقاتی این موسسه موفق شده به کمک لیزر و فناوری های نوین، به دمای ۵۰۰ نانوکلوین دست پیدا کند.

دکتر Dave Goldberg در وبسایت io9 راه رسیدن به دمای صفر مطلق را اینگونه بیان می کند: به طور خلاصه، لیزر دارای یک ویژگی خاص است، نور دارای فرکانس مشخص! در حالت معمولی، مواد را بسته به فرکانسی که به آن تابیده می شود، تحت تاثیر لیزر قرار داد، در این پژوهش با استفاده از روشی خاص و با حرکت دادن مداوم اتم به سمت منبع نور و تشدید پدیده داپلر، انرژی موجود در اتم را کاهش داده و با تکرار متوالی این روند، دمای اتم را به حدود یک میلیاردم کلوین یا همان نانوکلیون رسانده اند و در واقع توانسته اند به نزدیکی اتم ابرسرد، Ultracold، برسند.
پژوهشگران MIT، در آزمایش خود از روشی جدید و با اعمال میدان مغناطیسی اتم های سدیم و پتاسیم را به یکدیگر متصل کرده اند، این اتصال برای اولین بار توسط دانشمندان دانشگاه کلورادو، در سال ۲۰۰۸ برای اتم های پتاسیم و روبیدیم و سپس برای اتم غیر قطبی سزیم توسط محققان دانشگاه اینزبورگ گزارش شده است.
پروفسور Martin Zwierlein، از سرپرست گروه تحقیقاتی MIT در این زمینه گفته است: طی این اتصال دو اتم به صورت همراه و همزمان ارتعاش می کنند و اتم ها شبیه یه مولکول به هم متصلند. او این اتم های اتصال یافته را “fluffy” نامیده است. در این حالت ارتعاش اتم ها کاهش می یابد و به عبارتی درجات آزادی اتم ها کم می شود. پس از این مولکول جدید NaK تحت تاثر یک جفت لیزر قرار می گیرند که تفاوت بین فرکانس این لیزرها دقیقا تفاوت بین فرکانس ارتعاش اولیه اتم هاست. با کمک این لیزرها و با همان روش اشاره شده در بالا، مولکول تمام انرژی ارتعاشی خود را از دست می دهد. به این صورت گروه MIT توانسته اند اتم ها را به پایین ترین سطح ارتعاشی خود برسانند.
به گفته های پروفسور Martin Zwierlein، گروهش به دمای صفر مطلق بسیار نزدیک هستند و تا دستیابی به آن راهی باقی نمانده است، در رسیدن به این دما می توان مکانیک کوانتوم نقش عظیمی ایفا می کند و بنا بر پیش بینی ها می توان با دست یابی به صفر مطلق به خواص جدیدی از مواد دست یافت. همه گروه شگفت زده هستیم و به رسیدن به صفر مطلق دست یافتن به خواصی مثل کریستال های ابر سیال، superfluid crystals، که ساختاری کریستالی دارند اما می توانند بدون اصطکاک جاری شوند، امیدواریم؛ هر چند این پدیده تنها پیش بینی شده و تا بحال کسی به آن دست نیافته است.
رسیدن به این دما، یک رکورد جدید در زمینه تحقیقات و پروژه های دستیابی به صفر مطلق در جهان است و این برای اولین بار است که بسر به دمای ۵۰۰ نانوکلوین دست پیدا می کند.منبع:وبسایت رسمی موسسه فناوری ماساچوست MIT

دیدگاهتان را بنویسید