Vědci překročili absolutní teplotní nulu | E15.cz
KoronaHelpdesk E15

Jak uspět v krizi

Vědci překročili absolutní teplotní nulu

Vědci překročili absolutní teplotní nulu
Venkovní teploměr, ilustrační foto
• 
ZDROJ: Profimedia.cz

nes

Zdá se to jako nesmysl, neboť základní poznatky nám říkají, že absolutní nula je dokonalý chlad a nic chladnějšího už nemůže existovat. Za absolutní nulu se považuje teplota nula Kelvinů tedy 273,15 stupně Celsia. Ve vesmíru nic chladnějšího není, dokonce i k této teplotě se lze pouze přiblížit. Server Sme.sk píše, že nyní však vědci vytvořili superchladný plyn, jehož teplota byla ještě pod absolutní nulou. Plyn by mohl vysvětlovat i temnou energii ve vesmíru.

Vědci potvrdili hypotézu, že supernízká teplota je ve speciálních podmínkách dosažitelná.

Postavit na hlavu

Teplota je veličinou vypovídající víc než jen to, jak se máme obléci. Fyzikům prozrazuje průměrnou energii jednotlivých částic v daném systému. Absolutní nula tak znamená stav, v němž by mikroskopické stavební kameny vesmíru nemly vlastně žádnou energii a jejich pohyb by ustal. Proto má Kelvinova stupnice pouze kladné hodnoty.

Týmu Stefana Brauna z Mnichovské univerzity sa ale podle studie v Science podařilo překročit tuto hranici, byť jen o malý kousek, píše se v článku. „Náhle jsme změnili atomy z jejich nejstabilnějšího stavu s nízkou energií do stavu s nejěvtší možnou energií,“ vysvětlil postup Ulrich Schneider. „Bylo to, jako by jste šli údolím a najednou jste zjistili, že se nacházíte na vrcholku kopce.“

Jak to funguje?

Teplota nějakého systému sa dá určit z energií částic v tomto systému. Obvykle mají tyto částice průměrnou energii, ale pár z nich má energii větší. Jestliže systém náhle „obrátíte“ a většina částic má najednou větší energii a pár z nich menší, může následně skočit i teplota a systém se jakoby „ochladí“ na teplotu, která je o málo nižší než absolutní nula.

Laser a magnety

Teoretici už dlouho spekulovali, že z pravidla o nepřekročitelnosti absolutní nuly mohou existovat výjimky. Němečtí fyzici tak začali s extrémně ochlazeným kvantovým plynem z draslíkových atomů. Vědci při teplotách kolem absolutní nuly přinutili pomocí laseru a magnetického pole atomy k tomu, aby se uspořádaly do jakési mřížky. Ta díky přirozenému odpuzování jednotlivých atomů zůstávala stabilní. Potom celý systém obrátili na hlavu a magnetickým polem přiměli atomy, aby sa začaly přitahovat. V normálním případě by při plusových teplotách takový systém zkolaboval, díky zásahu laserem však fyzici udrželi atomy od sebe. Výsledkem bylo, že plyn na malou chvilku přeskočil absolutní nulu.

Temná energie?

Odborníci předpokládají, že se tyto superchladné systémy mohou chovat zvláštně. Teoreticky by je například odpuzovalo gravitačné pole, případne byl plyn o „podabsolutní“ teplotě mohl připomínat ba dokonce vysvětlovat záhadnou temnou energii, která je zřejmě zodpovědná za stále se zrychlující rozpínání kosmu. „Toto by mohl být způsob, jak v laboratorních podmínkách vytvořit nové druhy hmoty,“ zdůrazňuje také německý nositel Nobelovy ceny Wolfgang Ketterle.

Autor: nes
 
Newsletter
Využijte služby
zasílání zpráv do vaší
e-mailové schránky!