Физиците създадоха най-студените молекули
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:25
Американски учени създадоха най-студените молекули, като охладиха газ от натрий и калий (NaK) до 500 нанокелвина. Откритието е публикувано в сп. Physical Review Letters, а накратко за него пише Live Science.
Физиците отдавна размишляват как се държи материята при свръхниски температури. Смята се, че атомите и молекулите престават да се сблъскват помежду си и започват да се държат като едно цяло.
За да проверят тази хипотеза, Мартин Цвирлайн (Martin Zwierlein) и колегите му от Масачузетския технологичен институт охладили с помощта на лазер газ от натриеви и калиеви атоми до 500 нанокелвина (това е само с 500 милиардни от градуса над абсолютната нула и почти милион пъти по-студено от междузвездното пространство).
Изследователите установили, че молекулите са станали по-стабилни и не встъпвали в реакция с другите молекули, освен това те имали силен диполен момент.
Обикновено натрият и калият не образуват съединения – атомите от тези елементи са заредени положително и затова се отблъскват взаимно. Привличат ги други вещества, например хлор, в съединение с който се образува готварска сол (NaCl) или калиев хлорид (KCl).
Физиците получили молекули NaK, като изпарили облака от отделни атоми, а след това ги охладили с лазер. Впоследствие атомите били „слепени“ с помощта на магнитно поле. Накрая охладили молекулата натрий-калий с други лазери: един лазер бил настроен на честота, съответстваща на първоначалното колебателно състояние на молекулата, а друг – на най-ниската от възможните.
Молекулата NaK погълнала енергията на втория лазер и я излъчила на първия – така учените постигнали изключително нискоенергийно състояние и минимална температура на молекулата. Съединението се задържало две секунди и половина, след което се разпаднало на атоми.
Учените планират да охладят NaK до още по-ниски температури, за да видят с очите си странното поведение, предсказано от квантовата механика. Такива ефекти досега са наблюдавани само във вещества от еднородни атоми (например свръхстуден хелий става течност, лишена от вискозитет – свръхфлуидна течност), допълва Lenta.ru.
