ledus, sasalums, sasalis
38 pikokelvini – šādā temperatūrā divas sekundes Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) laboratorijā Brēmenē atradās viela visnotaļ eksotiskajā agregātstāvoklī, ko dēvē par Bozes–Einšteina kondensātu. 38 pikokelvini ir nieka 38 triljonās daļas no viena grāda Kelvina skalā virs absolūtās nulles. Un šis rekords nav sasniedzams, vienkārši atdzesējot vielu dikti jaudīgā saldētavā. Process ir daudz sarežģītāks un arī interesants.

0 grādu pēc Kelvina skalas ir absolūtā nulle. Pēc Celsija tie ir mīnus 273,15 grādi. Šī ir temperatūra, pie kuras apstājas visa siltumkustība, vielā atomi vairs nekustas. Tā ir zemākā temperatūra, ko var iegūt makroskopiskā sistēmā.

Jau iepriekš zinātniekiem izdevies atdzesēt vielu līdz temperatūrai, kas ir vien niecīgu daļu grāda virs absolūtās nulles. To var panākt ar lāzeriem. Šādā superzemā temperatūrā atomi arī pāriet agreātstāvoklī, ko sauc par Bozes–Einšteina kondensātu. Atomi šajā stāvoklī zaudē individuālās īpašības un sāk "uzvesties" kā vienots ansamblis, kļūstot līdzīgi fotoniem lāzera starā, skaidrots Nacionālajā enciklopēdijā.

Ļoti zemā temperatūrā, kā raksta vietne "Live Science", sāk notikt visādas jancīgas lietas. Piemēram, 2017. gada publikācija zinātniskajā žurnālā "Nature Physics" stāsta par visnotaļ eksotisko "šķidro gaismu" – kaut ko starp superšķidrumu, kam nav iekšējās berzes, un jau minēto Bozes-Einšteina kondensātu. Šī "gaisma" burtiski plūst ap objektiem un stūriem. Parasti gaisma "uzvedas" gan kā vilnis, gan kā daļiņu plūsma, un vienmēr ceļo taisnā līnijā. Tāpēc mēs nevaram redzēt ap stūriem. Taču augstāk minētajos ekstrēmos apstākļos gaisma var sākt uzvesties kā šķidrums un plūst ap objekiem.

Starp citu, atkārtot pamatlietas par gaismas īpašībām (un varbūt uzzināt ko jaunu) vari, noskatoties astronoma un fizikas fana Aivja Meijera eksperimentu video:

NASA "Cold Atom Lab" jeb pētnieki pat pieredzējuši, ka atomi vienlaikus eksistē divās vietās.

Nu vācu zinātnieku komandai ne bez izdomas un pūlēm sanācis uzstādīt jaunu "aukstuma rekordu". Sākumā pētnieki ar magnētiskā lauka palīdzību "iespundēja" ap 100 tūkstošiem gāzveida rubīdija atomu vakuuma kambarī. Tad kambaris tika atdzesēts tuvu absolūtajai nullei – vien tikai līdz divām miljardajām Celsija skalas grāda daļām virs absolūtās nulles. Ar to vēl nav gana. Lai vēl vairāk atdzesētu rubīdiju, vajadzēja uz Zemes kaut kā simulēt apstākļus, kas ir dziļi, dziļi kosmosa plašumos. Proti, vajadzēja simulēt mikrogravitācijas vidi. Komanda to īstenoja Eiropas Kosmosa aģentūras laboratorijā Brēmenē, kur atrodas 120 metrus augsts tornis. Speciālā kapsulā ievietotas lietas tiek brīvajā kritienā laistas lejup, ļaujot uz īsu brīdi simulēt bezsvara stāvokli, vienlaikus veicot nepieciešamos mērījumus.

Laižot lejā vakuumā esošo rubīdiju pa milzu torņa šahtu, vienlaikus strauji iedarbinot un izslēdzot magnētisko lauku, superatdzesētajā gāzveida rubīdija mākonī jebkāda daļiņu kustība teju pavisam apstājās. Rezultāts bija Bozes-Einšteina kondensāts ar temperatūru 38 pikokelvini jeb vien 38 triljonās daļas grāda virs absolūtās nulles. Šādā stāvoklī un temperatūrā viela bija divas sekundes.

Zinātnieki, kuru darbs publicēts izdevumā "Physical Review Letters", norāda, ka ilgstošā, nevis laboratorijā uz īsu laiku simulētā, bezsvara stāvoklī šādu temperatūru būtu iespējams uzturēt ilgāk, vairāk nekā 15 sekundes. Pētījumiem par vielu "uzvedību" ārkārtīgi zemā temperatūrā saskata potenciālus pielietojumus, piemēram, stabilāku un labāku kvantu skaitļotāju izstrādē.

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!