Bilim adamları şimdiye kadar bir laboratuvarda kaydedilen en düşük sıcaklık rekorunu kırdı

Bilim adamları, şimdiye kadar bir laboratuvarda ölçülen en düşük sıcaklık rekorunu kırdılar: Bir kuleden 120 metre)aşağıya manyetize gaz bırakarak -273,15 Santigrat derecenin 38 trilyonda biri olan kemik dondurucu soğukluğa ulaştılar. 

Space.com’un haberine göre, Alman araştırmacılardan oluşan bir ekip, maddenin beşinci hali olarak adlandırılan bir maddenin kuantum özelliklerini araştırıyordu: Sadece aşırı soğuk koşullarda var olan bir gaz türevi olan Bose-Einstein yoğuşması (BEC). Maddenin kendisi BEC aşamasındayken büyük bir atom gibi davranmaya başlar ve bu da onu atom altı parçacıkların mekaniği ile ilgilenen kuantum fizikçileri için özellikle çekici bir konu haline getirir.

Sıcaklık, moleküler titreşimin bir ölçüsüdür - bir molekül topluluğu ne kadar çok hareket ederse, toplu sıcaklık o kadar yüksek olur. O halde mutlak sıfır, tüm moleküler hareketin durduğu noktadır: Eksi 273,15 derece C. Bilim adamları, Kelvin ölçeği adı verilen ve sıfır Kelvin'in mutlak sıfıra karşılık geldiği aşırı soğuk sıcaklıklar için özel bir ölçek bile geliştirdiler.

Mutlak sıfıra yakın, bazı garip şeyler olmaya başlar. Örneğin, Nature Physics dergisinde 2017 yılında yayınlanan araştırmaya göre ışık, kelimenin tam anlamıyla bir kaba dökülebilen bir sıvı haline geliyor. Nature Communications dergisinde 2017 yılında yayınlanan bir araştırmaya göre, süper soğutulmuş helyum çok düşük sıcaklıklarda sürtünmeyi durdurur. Ve NASA'nın Soğuk Atom Laboratuarında, araştırmacılar atomların aynı anda iki yerde var olduğuna bile tanık oldular.

Bu rekor kıran deneyde, bilim adamları, bir vakum odasının içindeki manyetik bir alanda yaklaşık 100.000 gaz halindeki rubidyum atomundan oluşan bir bulutu hapsettiler. Daha sonra odayı, NewAtlas'a göre kendi başına bir dünya rekoru olan mutlak sıfırın yaklaşık 2 milyarda biri santigrat dereceye kadar soğutdular.

Ancak bu, fiziğin sınırlarını zorlamak isteyen araştırmacılar için yeterince soğuk değildi; daha da soğumak için derin uzay koşullarını taklit etmeleri gerekiyordu. Böylece ekip, kurulumlarını Almanya'daki Bremen Üniversitesi'ndeki bir mikro yerçekimi araştırma merkezi olan Avrupa Uzay Ajansı'nın Bremen düşme kulesine götürdü. 

Manyetik alanı hızla açıp kapatırken vakum odasını serbest düşüşe bırakarak, BEC'nin yerçekimi tarafından engellenmeden yüzmesine izin vererek, rubidyum atomlarının moleküler hareketini neredeyse sıfıra indirdiler. 

Ekip, Physical Review Letters dergisinde 30 Ağustos'ta bildirdiğine göre, elde edilen BEC, yaklaşık 2 saniye boyunca 38 picokelvinde (bir Kelvin'in 38 trilyonda biri) kaldı ve "mutlak bir eksi rekor" belirledi. Bir önceki 36 milyonda Kelvin rekoru, Boulder, Colorado'daki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki (NIST) bilim adamları tarafından özel lazerlerle elde edildi.

Evrendeki bilinen en soğuk doğal yer, Dünya'dan yaklaşık 5.000 ışıkyılı uzaklıkta, Erboğa takımyıldızında bulunan Bumerang Bulutsusu'dur. Avrupa Uzay Ajansı'na göre ortalama sıcaklığı -272 C'dir (yaklaşık 1 Kelvin).