Vedci prekročili absolútnu nulu

Superchladný plyn by mohol vysvetľovať aj tmavú energiu vo vesmíre.

(Zdroj: ILUSTRAČNÉ - FOTOLIA)

MNÍCHOV, BRATISLAVA. Na prvý pohľad to vyzerá ako nezmysel. Aj základné vedomosti nám totiž hovoria, že je to dokonalý chlad a nič chladnejšie nemôže existovať.

Absolútna nula, teplota označovaná hodnotou nula Kelvinov alebo mínus 273,15 stupňa Celzia je jednoducho tá najchladnejšia, aká vo vesmíre vôbec jestvuje. A v skutočnosti ju dokonca ani nemôžeme dosiahnuť, iba sa k nej ako-tak priblížiť.

Teraz však vedci vôbec po prvý raz vytvorili plyn, ktorého teplota bola ešte nižšia ako absolútna nula. Potvrdili tak hypotézu, že takáto teplota je za špeciálnych podmienok možná.

Postaviť na hlavu

Fakty
Ako to funguje?

Teplota nejakého systému sa dá vyčítať z energií častíc v tomto systéme.

Zvyčajne majú tieto častice priemernú energiu, pár z nich má väčšiu.

Ak systém náhle „obrátite“ a väčšina častíc má zrazu väčšiu energiu a pár z nich menšiu, môže následne skočiť aj teplota a systém sa akoby „schladí“ na teplotu, ktorá je mierne nižšia ako absolútna nula.

Teplota v skutočnosti nie je iba značka na teplomere, ktorá nám povie, aký kabát máme vybrať zo skrine. Pre fyzikov skôr opisuje priemernú energiu jednotlivých častíc v nejakom systéme.

Absolútna nula potom znamená stav, keď by mikroskopické stavebné kamene vesmíru vlastne vôbec nemali energiu a ich pohyb by sa úplne zastavil. Preto má Kelvinova stupnica iba pozitívne hodnoty.

Tímu Stefana Brauna z Mníchovskej univerzity sa však podľa štúdie v Science podarilo prekročiť túto hranicu. Aj keď iba o malinký kúsok.

„Náhle sme zmenili atómy z ich najstabilnejšieho stavu s nízkou energiou do stavu s najväčšou možnou energiou,“ opisuje postup pre magazín Nature Ulrich Schneider. „Bolo to, akoby ste kráčali údolím a zrazu ste zistili, že sa nachádzate na vrcholku kopca.“

Laser a magnety

Teoretici už dlho špekulovali, že z pravidla o neprekročiteľnosti absolútnej nuly môžu jestvovať výnimky. Nemeckí fyzici tak začali s extrémne schladeným kvantovým plynom z draslíkových atómov.

Pri teplotách okolo absolútnej nuly prinútili pomocou lasera a magnetického poľa atómy, aby sa usporiadali do akejsi mriežky. Tá vďaka prirodzenému odpudzovaniu jednotlivých atómov zostávala stabilnou.

Potom celý systém obrátili vedci na hlavu a magnetickým poľom prinútili atómy, aby sa začali priťahovať. V normálnom prípade by pri plusových teplotách takýto systém skolaboval, vďaka zásahu laserom však fyzici udržali atómy od seba. Výsledkom bolo, že plyn na malú chvíľku preskočil absolútnu nulu.

Tmavá energia?

Odborníci predpokladajú, že takéto superschladené systémy sa môžu správať zvláštne.

Teoreticky by ich napríklad odpudzovalo gravitačné pole, prípadne plyn pri „podabsolútnej“ teplote by mohol pripomínať či dokonca vysvetľovať záhadnú tmavú energiu. Tá je zrejme zodpovedná za stále sa zrýchľujúce rozpínanie kozmu.

„Toto môže byť spôsob, ako v laboratóriách vytvoriť nové druhy hmoty,“ zdôrazňuje aj nemecký nositeľ Nobelovej ceny Wolfgang Ketterle.

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Štefánka by Pulitzer
  2. Šesťročné dlhopisy teraz s výnosom až 7 % p.a.
  3. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  4. Reportáž: Takto sa na Slovensku vyrábajú cestoviny
  5. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu
  6. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku
  7. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online
  8. Šanca pre mladé talenty z oblasti umenia, vedy či športu
  9. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime
  10. Stotisíc ľudí rozhodlo: Nadácia banky rozdelí štvrť milióna eur
  1. Na Slovensku sa vydáva najviac učiteľských preukazov
  2. Prihlásili ste sa ako dobrovoľník na Olympiádu v Tokiu?
  3. Šesťročné dlhopisy teraz s výnosom až 7 % p.a.
  4. Štefánka by Pulitzer
  5. Počuli ste už o integrovane pestovanej zelenine?
  6. Konferencia - EU support for research
  7. Slovensko má zasiahnuť robotizácia
  8. Viete, aké sú najlepšie možnosti sporenia pre mladých?
  9. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  10. Hitem jsou cyklopočítače Mio - pro zábavu i výkon
  1. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť 24 506
  2. Reportáž: Takto sa na Slovensku vyrábajú cestoviny 17 702
  3. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu 8 928
  4. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku 6 936
  5. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť 6 431
  6. Čo sa stalo s mojimi úsporami v druhom pilieri? 5 283
  7. Štefánka by Pulitzer 5 171
  8. Je lepšie menučko, alebo domáca strava? Týždeň sme varili doma 4 350
  9. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online 3 538
  10. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime 2 943