Các nhà khoa học tạo ra nhiệt độ lạnh nhất trong phòng thí nghiệm
Các nhà khoa học tạo ra mức nhiệt gần bằng độ 0 tuyệt đối khi thả rơi buồng chân không chứa các nguyên tử rubidi dạng khí.
Nhóm nghiên cứu Đức lập kỷ lục tạo ra nhiệt độ lạnh nhất từng ghi nhận trong phòng thí nghiệm, Live Science hôm 14/10 đưa tin. Cụ thể, họ tạo ra mức nhiệt cao hơn chỉ 38 phần nghìn tỷ độ K so với độ 0 tuyệt đối (0 độ K hay -273,15 độ C).
Các nhà vật lý Đức làm lạnh nguyên tử đến nhiệt độ thấp nhất từng ghi nhận. (Ảnh: Depositphotos)
Các chuyên gia nghiên cứu tính chất lượng tử trạng thái thứ 5 của vật chất - ngưng tụ Bose-Einstein (BEC), một dẫn xuất của khí chỉ tồn tại dưới điều kiện cực lạnh. Ở giai đoạn BEC, bản thân vật chất bắt đầu hoạt động giống một nguyên tử lớn và trở thành đề tài đặc biết hấp dẫn với các nhà vật lý lượng tử quan tâm đến tính chất cơ học của hạt hạ nguyên tử.
Nhiệt độ là thước đo sự chuyển động của phân tử, nhóm phân tử chuyển động càng nhiều thì nhiệt độ chung càng cao. Độ 0 tuyệt đối là điểm mà mọi chuyển động phân tử đều dừng lại.
Gần độ 0 tuyệt đối, nhiều hiện tượng kỳ lạ bắt đầu xảy ra. Ví dụ, ánh sáng trở thành chất lỏng có thể đổ vào bình chứa, theo nghiên cứu trên tạp chí Nature Physics năm 2017. Heli siêu lạnh ngừng ma sát ở nhiệt độ rất thấp, theo nghiên cứu trên tạp chí Nature Communications năm 2017. Tại Phòng thí nghiệm Nguyên tử Lạnh thuộc NASA, các nhà nghiên cứu thậm chí chứng kiến các nguyên tử tồn tại ở hai nơi cùng một lúc.
Trong thí nghiệm mới, nhóm nghiên cứu Đức "bẫy" một đám mây gồm khoảng 100.000 nguyên tử rubidi dạng khí trong từ trường bên trong một buồng chân không. Sau đó, họ làm lạnh buồng chân không tới khoảng 2 phần tỷ độ C trên độ 0 tuyệt đối.
Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn chạm tới giới hạn xa hơn. Để đạt nhiệt độ thấp hơn, họ cần mô phỏng các điều kiện không gian sâu. Vì thế, họ mang bộ thiết bị tới Tháp thả Bremen của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), trung tâm nghiên cứu vi trọng lực tại Đại học Bremen, Đức.
Bằng cách thả buồng chân không rơi tự do trong khi bật tắt từ trường nhanh chóng khiến BEC lơ lửng mà không bị trọng lực cản trở, nhóm chuyên gia giảm tốc độ chuyển động phân tử của các nguyên tử rubidi xuống gần như bằng 0. Kết quả, BEC duy trì ở mức nhiệt 38 phần nghìn tỷ độ K trong khoảng 2 giây, lập nên kỷ lục về độ lạnh trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Physical Review.
Địa điểm tự nhiên lạnh nhất trong vũ trụ là tinh vân Boomerang nằm trong chòm sao Centaurus, cách Trái đất khoảng 5.000 năm ánh sáng. Nhiệt độ trung bình của nơi này là -272 độ C (khoảng 1 độ K), theo ESA.
Nhóm chuyên gia Đức cho biết, về lý thuyết, họ có thể duy trì nhiệt độ lạnh kỷ lục tới 17 giây trong điều kiện không trọng lượng thực sự như ở ngoài vũ trụ. Trong tương lai, nhiệt độ siêu lạnh có thể giúp các nhà khoa học chế tạo máy tính lượng tử tốt hơn, theo các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).
Dự báo tương lai Trái đất năm 2050 khiến con người rùng mình
Dân cư đô thị tăng gấp 3 lần, 1/2 dân số thế giới không có nước để dùng, hàng triệu người chết đói... là những vấn đề nan giải mà Trái đất có thể sẽ phải đối diện trong 4 thập kỷ tới.
Những đặc điểm quái gở cho biết bạn là người có IQ cao
Các nghiên cứu khoa học trong nhiều năm đã tìm ra đặc tính rất "cổ quái" chỉ có ở những người thông minh…
Tìm hiểu về con cá bằng sắt Lucky Fish giúp ngăn ngừa thiếu máu
Tham khảo thêm tài liệu và giải thích rõ hơn về quá trình phát triển của con cá Lucky Fish này cũng như những lợi ích mà nó mang lại.
Tìm hiểu nguồn gốc và ý nghĩa Ngày của Cha 2024
Ngày của Cha là một dịp tôn vinh những người làm cha, mối quan hệ với cha và ảnh hưởng của người cha trong xã hội. Ngày này được tổ chức vào Chủ nhật thứ 3 của tháng 6 tại nhiều quốc gia.
Những điều không phải ai cũng biết về lốp máy bay
Kích thước của chúng ra sao, cấu tạo như thế nào và tại sao chúng cần hao mòn hay phải bị đốt cháy một phần trong quá trình hạ cánh?
23 phương pháp tra tấn rợn người thời Trung Cổ
Thời Trung Cổ, để giảm tỷ lệ tội phạm và những người ngồi tù, các lãnh chúa thường nghĩ ra những phương thức tra tấn vô cùng hà khắc.
