SME
Štvrtok, 3. december, 2020 | Meniny má OldrichKrížovkyKrížovky

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.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Chceli ho odstrániť, jeho imidžu uškodil Gučík. Kto je Maroš Žilinka?

Za generálneho prokurátora ho musí vymenovať prezidentka.

Prokurátor Maroš Žilinka.
Stĺpček šéfredaktorky Beaty Balogovej

Kto vráti Generálnej prokuratúre dôstojnosť?

Maroš Žilinka už nebude môcť úrad len tak udržiavať.

Beata Balogová, šefredaktorka denníka SME

OĽaNO: Zvolenie Žilinku je kompromis (reakcie)

Kollár od Žilinku očakáva očistenie prokuratúry.

Ivan Ivanič, šéf SLA.

Neprehliadnite tiež

Sackboy: A Big Adventure je hra pre celú rodinu

Rodinná hra s vlnenou bábikou v hlavnej úlohe.

Kuracie kúsky z pestovaného mäsa od firmy Eat Just. Predaj kultivovaného mäsa schválil ako prvý Singapur.

Najvýznamnejšia vedkyňa, o ktorej ste asi nikdy nepočuli

Spoluzaklada významnú oblasť matematiky.