Физики охладили молекулы до рекордно низкой температуры
При почти абсолютном нуле молекула натрий-калия вела себя вполне предсказуемо.
Американские физики охладили газ из натрия и калия до рекордно низких 500 наноКельвин — температуры, на 500 миллиардных долей градуса превышающей абсолютный нул (0 К, или -273,15° C). Сверххолодная молекула «прожила» достаточно долго — 2,5 секунды, рассказывают ученые в журнале Physical Review Letters.
При сверхнизких температурах, как и предсказывала теория, молекулы остались на некоторое время стабильными и практически перестали взаимодействовать с другими молекулами.
Также было замечено, что молекула имела выраженный дипольный момент — разницу зарядов на противолежащих «концах» молекулы.
При обычных температурах натрий и калий не связываются между собой в молекулу, поскольку оба стремятся отдавать, а не принимать электроны. Например, калий образует с хлором хлорид калия (KCl), а натрий с хлором соединяются в обычную поваренную соль (NaCl).
Чтобы охладить калий и натрий до состояния сверххолодной молекулы, физики выпарили облака атомов, затем охладили их лазерами. Атомы «стянули» в молекулы магнитным полем, затем еще раз охладили двумя лазерами: молекула поглощала энергию от лазера, настроенного на частоту самого низкого ее колебательного состояния, и передавала энергию другому лазеру, настроенному на самое высокое колебательное состояние.
500 нK — не самая низкая температура, которую сумело сдостичь человечество. Недавно, например, атомы рубидия охладили до 50 пK (триллионные доли Кельвина).
Исследователи планируют охладить молекулы до еще более низкой температуры. Предполагается, что тогда начнут проявляться странные свойства, предсказанные квантовой физикой. Например, отдельные атомы гелия при близких к абсолютному нулю температурах становятся супержидкостью — ведут себя как жидкость с нулевой вязкостью. Скорее всего, молекулы покажут не менее интересные свойства.
Комментарии