فضانوردان چینی رکورد کم‌ترین دمای ثبت‌شده را در ایستگاه فضایی تیان‌گونگ شکستند
منتشرشده: · فناوری
دستیابی به صفر مطلق از نظر ریاضی امکان‌پذیر نیست؛ اما این باعث نشده که دانشمندان از رقابت برای دستیابی به دماهای هرچه پایین‌تر، دست بردارند.
دستیابی به صفر مطلق از نظر ریاضی امکان‌پذیر نیست؛ اما این باعث نشده که دانشمندان از رقابت برای دستیابی به دماهای هرچه پایین‌تر، دست بردارند. در همین راستا، فضانوردان ساکن در ایستگاه فضایی تیان‌گونگ چین به‌تازگی موفق شدند سردترین دمای ثبت‌شده تاکنون را اندازه‌گیری کنند.
هرچند رکورد سردترین دمای جهان تقریباً به‌طور مکرر شکسته می‌شود، این نخستین بار است که چنین رکوردی در فضا به ثبت می‌رسد. دمای جدید به کمتر از یک‌چهارم دمای رکورد قبلی (از نظر فاصله تا صفر مطلق) رسیده است.
کپی لینک
چرا دستیابی به دماهای بسیار پایین اهمیت دارد؟
تلاش برای نزدیک‌شدن به صفر مطلق صرفاً به این دلیل نیست که افراد می‌خواهند نامشان در کتاب رکوردهای جهان ثبت شود؛ هرچند احتمالاً این موضوع هم بی‌تاثیر نیست. گازهای فوق‌سرد می‌توانند به حالت خاصی از ماده به نام چگالش بوز-اینشتین (BEC) تبدیل شوند. در این حالت، هزاران یا حتی میلیون‌ها اتم رفتاری کوانتومی از خود نشان می‌دهند که معمولاً فقط در ذرات زیراتمی مشاهده می‌شود.
افزایش مقیاس پدیده‌های کوانتومی از طریق چگالش بوز-اینشتین و دیگر حالت‌های عجیب ماده، به پژوهشگران امکان می‌دهد جهان کوانتومی را به روش‌هایی بررسی کنند که در شرایط عادی امکان‌پذیر نیست. حتی پیشنهاد شده است که چنین سرمایش شدیدی می‌تواند در کنار پیشرفت آزمایش‌های پیشرفته‌تر امواج گرانشی، نقشی کلیدی در جست‌وجوی انرژی تاریک داشته باشد.
اما متاسفانه برای پژوهشگرانی که روی زمین کار می‌کنند، گرانش زمین مانعی برای پیشرفت‌های بیشتر ایجاد می‌کند. برای خنثی‌کردن اثر افت ناشی از گرانش و نگه‌داشتن اتم‌ها، هنگام سرمایش تبخیری همواره باید فرکانس محصورسازی محدودی وجود داشته باشد که درنتیجه، دمای قابل دستیابی را محدود می‌کند.
بدین ترتیب، با وجود دستیابی به دمای ۳٫۵ × ۱۰ به توان منفی ۱۰ کلوین روی زمین، این دما از نظر برخی پژوهشگران هنوز به‌اندازه کافی پایین نیست.
کپی لینک
دستیابی به دماهای پایین‌تر
یکی از راهکارهای موجود، استفاده از آهنرباها برای مقابله با گرانش و معلق نگه‌داشتن مولکول‌های گاز است. بااین‌حال، نویسندگان مقاله‌ای که نتایج مربوط به رکورد جدید را توصیف کرده‌اند، می‌گویند این روش «انحنای باقی‌مانده‌ای ایجاد می‌کند» که خود محدودیت‌هایی برای سرمایش به همراه دارد.
روش دیگر این است که اتم‌ها را از بالای برجی بلند رها کنند یا آن‌ها را در هواپیماهای مخصوص پرواز در بی‌وزنی قرار دهند تا برای مدتی شرایط ریزگرانش شبیه‌سازی شود. رکورد دستیابی به پایین‌ترین دما با این روش‌ها، ۳٫۸ × ۱۰ به توان منفی ۱۱ کلوین است.