Physiker stellen einen kalten Rekord auf


Anfang Oktober haben Physiker den kältesten Weltraum der Erde erschaffen. Sie konnten die Temperatur des kalten Atomclusters auf nur 38 Billionstel des absoluten Nullpunkts senken. Es ist -273,15 Grad Celsius.

Bei Null bewegen sich weder Atome noch Moleküle. Nicht einmal kalte Orte wurden im Weltraum gefunden wie jetzt im Rekordtest.

Der kälteste Ort in diesem Raum befindet sich im Gasnebel von Boomerang. Es befindet sich im Sternbild Zentaur, etwa 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die durchschnittliche Hitze im Nebel beträgt nach Angaben der European Space Agency (ESA) etwa –272 Grad Celsius oder etwa ein Grad Kelvin.

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Die Art und Weise, extreme Kälte zu erzeugen, war etwas ganz Besonderes.

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Physiker Ernst Rasel Von der Leibniz-Universität Hannover ließen seine Kollegen sehr kalte und magnetisierte Gasatome aus einem über 110 Meter hohen Turm fallen. Die Atome befanden sich beim Fallenlassen im Vakuum. Während des Tropfens wurde der magnetische Zustand der Atomgruppe geändert.

Diese Konstante stellte einen neuen Rekord auf.

Die kälteste Temperatur wird in der Physik vorzugsweise auf der Kelvin-Skala ausgedrückt. Der kälteste Zustand ist null Kelvin, da die Kelvin-Skala beim absoluten Nullpunkt beginnt.

Wärme ist die Bewegung von Molekülen und Atomen. Je mehr Moleküle sich bewegen, desto mehr Wärme wird erzeugt.

Bei null Kelvin bewegen sich Atome nicht. Es ist unmöglich, Raum zu erreichen, aber im Laufe der Jahre sind wir uns immer näher gekommen.

Um Rekordkälte zu erzeugen, haben Kältephysiker zunächst etwa hunderttausend Atome des Elements Rubidium zusammengebracht. Sie wurden zunächst in eine gasförmige Form umgewandelt.

Wissenschaftler sagen, die Atome seien ein Quantengas. Sie wurden in das Gesagte hineingezwängt Bösen-Einstein-Kondensat (BEC). Darin bilden sich die Atome desselben Elements im kalten Zustand zu einem großen Atom.

Der Versuch verlief wie folgt. Das Quantengas wurde in einer Vakuumkammer eingeschlossen und in ein Magnetfeld gebracht. Dann senkten die Physiker die Vakuumtemperatur weiter.

Am Ende waren die Atome in der Kammer so kalt, dass die Temperatur des Kondensats nur noch zwei Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt lag. sagt die Website NewAtlas.

Dieses Ergebnis reichte den Erkältungsforschern nicht aus. Wissenschaftler beschlossen, die Substanz mehr und mehr abzukühlen, indem sie die sehr kalten Bedingungen des interstellaren Raums nachahmten.

Die Gruppe brachte ihre kalte Vakuumkammer zum Fallturm der ESA der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Es befindet sich In Bremen im Nordwesten Deutschlands. Dort befindet sich das Mikrogravitationsforschungszentrum der ESA.

In Bremen wurden Atome vom Turm in den freien Fall gebracht. Dadurch entstand Mikrogravitation, dh Bedingungen, in denen die Schwerkraft nur sehr wenig Einfluss auf das Experiment hatte.

Während des Tropfens bewegten sich die Rubidiumatome im Kondensat kaum.

Während des zweisekündigen Tropfens passten die Wissenschaftler das Magnetfeld der Atome an. Beim Abschalten des Feldes dehnte sich das Quantengas aus. Beim Einschalten des Magnetfeldes zog sich das Gas zusammen und das Kondensat kühlte ab.

Physiker haben gemessen, dass die Temperatur des BEC während des Abfalls für zwei Sekunden nur 38 Picocelvin oder 38 Billionstel über dem Nullpunkt der Kelvin-Skala lag.

Physiker sagen, dass sie theoretisch in der Lage wären, eine Rekordtemperatur für bis zu 17 Sekunden aufrechtzuerhalten. Dies kann manchmal unter Weltraumbedingungen getestet werden, sagen Wissenschaftler.

Eine Gruppe Deutscher berichtete über ihre Leistung Physische Überprüfungsschreiben.


Source: Tiede by www.tiede.fi.

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