אשראי תמונה: NASA / JPL
חוקרים מנאס"א ו- MIT קיררו את הגז נתרן לטמפרטורה הנמוכה ביותר שנרשמה אי פעם - חצי מיליארד מעלות מעל לאפס מוחלט. צריך היה לכלול את הגז בשדה מגנטי; אחרת זה יידבק לקירות המכולה ויהיה בלתי אפשרי להתקרר. החוקרים השתמשו במתודולוגיה דומה שהובילה לפרס נובל לפיזיקה בשנת 2001 עם גילוי קונדזות Bose-Einstein (שם המולקולות נעות יחד בצורה מסודרת בטמפרטורות נמוכות).
חוקרים במימון נאס"א במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), קיימברידג ', מס., קיררו את הגז נתרן לטמפרטורה הנמוכה ביותר שנרשמה אי פעם, חצי מיליארד מעלות מעל האפס המוחלט. הטמפרטורה המוחלטת הזו היא הנקודה, שבה אין אפשרות לקירור נוסף.
הטמפרטורה החדשה הזו נמוכה פי שישה מהשיא הקודם ומסמנת את הפעם הראשונה בה התקרר גז מתחת לננוקלווין אחד (מיליארד מעלה מעלות). באפס מוחלט (-273? צלזיוס או -460? פרנהייט), כל התנועה נעצרת, למעט תנודות אטומיות זעירות, מכיוון שתהליך הקירור הוציא את כל האנרגיה מהחלקיקים.
על ידי שיפור שיטות קירור, המדענים הצליחו להתקרב לאפס מוחלט. "ללכת מתחת לנונוקלווין אחד זה כמו לרוץ קילומטר מתחת לארבע דקות בפעם הראשונה," אמר ד"ר וולפגנג קטרל, פרופסור לפיזיקה ב- MIT ומנהיג משותף של צוות המחקר.
"גזים בטמפרטורות נמוכות במיוחד עלולים להוביל לשיפורים עצומים במדידות דיוק על ידי מתן אפשרות לשעונים אטומיים וחיישנים טובים יותר לכובד וסיבוב," אמר ד"ר דייוויד א. פריצ'ארד, פרופסור לפיזיקה ב- MIT, חלוץ בתחום אופטיקה אטומית, אינטרפרומטריה של אטומים ושותף מנהיג הצוות.
בשנת 1995 קיררו קבוצה מאוניברסיטת קולורדו, בולדר, קולו, וקבוצת MIT בראשות קטרל, גזים אטומיים מתחת למיקרו-קלווין אחד (מיליון מעלות מעל לאפס מוחלט). בכך הם גילו צורה חדשה של חומר, בונד-איינשטיין עיבוי, בו החלקיקים צועדים במנעול במקום להסתובב באופן עצמאי. התגלית הוכרה בפרס נובל לפיזיקה משנת 2001, שקיטר חלק עם עמיתיו לבולדר ד"ר. אריק קורנל וקרל וויימן.
מאז פריצת הדרך של 1995, קבוצות רבות הגיעו באופן שגרתי לטמפרטורות ננו-קלווין; עם שלושה ננו-קלווין כטמפרטורה הנמוכה ביותר שנרשמה. השיא החדש שקבעה קבוצת MIT הוא 500 פיקוקלווין או נמוך פי שש.
בטמפרטורות נמוכות כל כך, לא ניתן לשמור אטומים במיכלים פיזיים, מכיוון שהם נדבקו לקירות. כמו כן, לא ניתן לקרר אף מיכל ידוע לטמפרטורות כאלה. כדי לעקוף בעיה זו, מגנטים מקיפים את האטומים, השומר על הענן הגזי מוגבל מבלי לגעת בה. כדי להגיע לטמפרטורות הנמוכות, המציאו החוקרים דרך חדשה להכיל אטומים, שהם מכנים "מלכודת גרביטו-מגנטית". השדות המגנטיים פעלו יחד עם כוחות הכבידה כדי להשאיר את האטומים.
כל החוקרים קשורים למחלקה לפיזיקה של MIT, למעבדת המחקר לאלקטרוניקה ולמרכז MIT-Harvard Atoms Ultracold, במימון הקרן הלאומית למדע. קטרלה, לינהרדט ופריצ'ארד כתבו יחד את העיתון בטמפרטורה הנמוכה, המתוכנן להופיע בגיליון 12 בספטמבר של המדע. נאס"א, הקרן הלאומית למדע, משרד המחקר הימי ומשרד המחקר בצבא מימנו את המחקר.
קטרל עורכת מחקר במסגרת התוכנית לחקר מדעי הפיסיקה של נאס"א בתכנית המחקר של מדעי הפיזיקה, חלק ממשרד הסוכנות למחקר ביולוגי ופיזי בוושינגטון. מעבדת הנעה סילונית של נאס"א, פסדינה, קליפורניה, חטיבה במכון הטכנולוגי בקליפורניה, פאסדנה, מנהלת את התוכנית לפיסיקה בסיסית.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א
