Обратите внимание: материал опубликован более чем десять лет назад

Физики сумели охладить молекулы до абсолютного нуля температур

Физики сумели охладить молекулы до абсолютного нуля температур
Американские ученые создали самые холодные молекулы, охладив газ из натрия и калия (NaK) до 500 нанокельвинов, сообщает издание Live Science со ссылкой на журнал Physical Review Letters. Физики давно размышляют о том, как ведет себя материя при сверхнизких температурах. Считается, что атомы и молекулы перестанут сталкиваться друг с другом и начнут вести себя как единое целое.

Чтобы проверить эту гипотезу, Мартин Цвирляйн из Массачусетского технологического университета и его коллеги охладили (с помощью лазера) газ из атомов натрия и калия до 500 нанокельвинов (это всего на 500 миллиардных градуса выше абсолютного нуля температур и почти в миллион раз холоднее, чем межзвездное пространство).

 

Обнаружилось, что молекулы стали стабильными и почти не вступали в реакцию с другими молекулами. Кроме того, у них оказался сильный дипольный момент.

 

В норме натрий и калий не образуют соединения (оба эти элемента имеют низкую электроотрицательность и стремятся отдавать электроны). Притягивают их другие вещества: например, хлор, в соединении с которым образуется поваренная соль (NaCl), или хлорид калия (KCl).

 

Физики получили молекулы NaK, испарив облака отдельных атомов, а затем охладив их лазерами. После этого атомы "склеили" с помощью магнитного поля. Наконец, охладили молекулу натрия-калия другими лазерами: один лазер был настроен на частоту, соответствующую изначальному колебательному состоянию молекулы, а другой — самому низкому из возможных.

 

Молекула NaK поглотила энергию второго лазера и излучила ее на первый — так ученые добились крайне низкоэнергетического состояния и минимальной температуры молекулы. Прожило соединение две с половиной секунды, после чего распалось на атомы.

 

Ученые планируют охладить NaK до еще более низких температур, чтобы воочию увидеть странное поведение, предсказанное квантовой механикой. Такие эффекты пока наблюдали лишь в веществах из однородных атомов (например, сверххолодный гелий становится жидкостью, лишенной вязкости, — сверхтекучей жидкостью).