Kineski naučnici na stanici Tiangong ohladili atome do rekordno niske temperature

Naučnici su na kineskoj svemirskoj stanici Tiangong ohladili atome na 10 pikokelvina, najnižu temperaturu ikada izmjerenu. Riječ je o vrijednosti tek neznatno iznad apsolutne nule, teorijski najniže moguće temperature u fizici. Rezultate eksperimenta objavili su 5. novembra u naučnom časopisu Science.

Apsolutna nula iznosi minus 273,15 stepeni Celzijusa (minus 459,67 stepeni Fahrenheita). Smatra se da se na toj tački sve čestice u nekom tijelu prestaju kretati.

Laserska zamka u bestežinskom stanju

Istraživački tim koristio je takozvanu optičku pincetu, uređaj formalno poznat kao optičko-dipolna zamka (ODT), koja atome drži u laserskom snopu. U zamku je smješteno 20.000 atoma rubidija, čime je njihovo kretanje ograničeno.

Ključnu ulogu imalo je i okruženje u kojem je eksperiment izveden. Bestežinsko stanje na svemirskoj stanici, u kombinaciji s ograničenim kretanjem atoma, omogućilo je da se oblak ohladi znatno više nego što je to moguće na Zemlji.

Prema riječima istraživača, rezultati bi mogli unaprijediti buduća istraživanja u svemiru. „Ova rekordno niska temperatura mogla bi potaknuti novu generaciju eksperimenata zasnovanih na ODT-u u kvantnoj simulaciji i preciznim mjerenjima u svemiru", naveli su u radu.

Zašto je apsolutna nula nedostižna

Uprkos rekordu, malo je vjerovatno da će naučnici ikada dostići samu apsolutnu nulu. Prema jednom tumačenju trećeg zakona termodinamike, koji opisuje ponašanje sistema kada se približavaju toj granici, čestice bi uvijek zadržale određenu entropiju, odnosno nered, zbog čega se apsolutna nula ne može postići.

Saibal Mitra, profesor fizike na Državnom univerzitetu Missouri, rekao je za Live Science u intervjuu 2024. godine da jedna verzija trećeg zakona kaže kako bi za dostizanje apsolutne nule bio potreban beskonačan broj koraka, što znači da se do nje nikada ne može doći. Dodao je da bi time bio narušen i drugi zakon termodinamike, prema kojem entropija uvijek raste.

„Kad biste imali hladnjak na apsolutnoj nuli, mogli biste napraviti mašinu koja je stopostotno efikasna", rekao je Mitra za Live Science.