Foto: James Glover
Fysikere har ikke en tendens til at bruge universelt sprog frit, så da Lord Kelvin kaldte det grundlæggende mål for sin temperaturskala "absolut nul", skulle det være et tegn på, at der er grund til, at foranstaltningens "absolutte" karakter tages alvorligt .
I modsætning til celsius skalaen, hvor 0 grader markerer frysepunktet for frisk vand eller Fahrenheit skalaen, hvor 0 er den stabile temperatur for en blanding af vand, is, ammoniumchlorid og havsalt, er 0 Kelvin - absolut nul - teoretisk, den koldeste tænkelige ting. Dette er temperaturen, når al bevægelse kommer til en gennemgang, når molekyler holder op med at dirre og atomer holder op med at bevæge sig.
I naturen rapporterer Zeeya Merali om arbejde fra Stefan Braun og kolleger, en gruppe fysikere, der formåede at vælte Kelvins absolutisme ved at skabe "en atomgas med en sub-absolut-nul temperatur for første gang."
Gennem en detaljeret tilgang - udnyttelse af lasere og hurtigt vippende magnetfelter - regnede forskerne ud, hvordan de skulle presse atomer til midlertidigt at påtage sig energier under absolut nul. Forskerne manipulerede en sky af kaliumatomer fanget af lasere, siger Merali:
Ved positive temperaturer frastøder atomerne, hvilket gør konfigurationen stabil. Holdet justerede derefter hurtigt magnetfelterne, hvilket fik atomerne til at tiltrække snarere end afvise hinanden. ”Dette flytter pludselig atomerne fra deres mest stabile tilstand med lavest energi til den højest mulige energitilstand, før de kan reagere, ” siger Schneider. "Det er som at gå gennem en dal og derefter straks finde dig selv på bjergtoppen."
Ved positive temperaturer ville en sådan vending være ustabil, og atomerne ville kollapse indad. Men holdet justerede også fældelaserfeltet for at gøre det mere energisk gunstigt for atomerne at holde sig i deres positioner. Dette resultat, beskrevet i dag i Videnskab, markerer gasens overgang fra lige over absolut nul til et par milliarddele af en Kelvin under absolut nul.
Forskere forestiller sig, at hvis nye materialer på en eller anden måde kunne fremstilles af nedefrysede atomer, så ville de sandsynligvis handle på nogle mægtige underlige måder.
For eksempel har Rosch og hans kolleger beregnet, at skønt atomer af atomer normalt ville blive trukket nedad ved hjælp af tyngdekraften, hvis en del af skyen er på en negativ absolut temperatur, vil nogle atomer bevæge sig opad, tilsyneladende trodses tyngdekraften.
Selv i fysik ser det ud til, at nogle regler er blevet brudt.
Mere fra Smithsonian.com:
Det koldeste sted i universet
Absolut nul
