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).
Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh
Mỗi năm khi mùa Giáng sinh về người ta thường hay trang hoàng nhà cửa bằng cây thông và những bông hoa tuyết lấp lánh. Bên cạnh đó một chiếc vòng nguyệt quế treo trước cửa cũng được xem là vật không thể thiếu.
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB
Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?
Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?
Không hề hư cấu, hóa ra bẻ cong đường đạn theo nòng súng là có thật.
Vì sao trái bóng ở mỗi kì World Cup lại khác nhau?
Thực tế, tất cả những thay đổi được áp dụng mỗi năm đều không phải là tốt nhất và thậm chí nó còn gây ra thêm vấn đề.
Những sinh vật bí ẩn trên Trái đất khiến giới khoa học đau đầu vì không thể phân loại cho chúng
Chúng không phải vi khuẩn, động vật hay nấm, bất kì nhánh sinh học nào được xác định bởi Darwin đều không có chỗ cho chúng, và thực sự những loài sinh vật Trái Đất này đã thành công trong việc khiến các nhà khoa học đau đầu vì không thể phân loại cho chúng.
Con người liệu có thật sự hung bạo từ bản chất hay không?
Chúng ta là loài homo sapien, được xem như là loài thượng đẳng trong thế giới động vật. Chúng ta có chữ viết, có lửa, có công cụ và trí thông minh.
