Физики разработали молекулу, состоящую из четырех атомов, с очень длинной химической связью, и ее температура превышает абсолютный ноль на 134 миллиардных долей градуса Цельсия. Об этом сообщает Live Science.
Ультрахолодные системы играют ключевую роль в понимании квантового поведения, поскольку квантовые правила, управляющие субатомными частицами, проявляются при очень низких температурах. Эти системы позволяют физикам тщательно контролировать энергию частиц, создавая квантовые модели, которые могут имитировать другие квантовые системы, поведение которых еще не до конца понятно ученым. Исследование квантового поведения в системе ультрахолодных молекул может помочь ученым определить свойства материала, необходимые для создания высокотемпературных сверхпроводников.
Однако слишком простая ультрахолодная система может не полностью отражать всю сложность квантовых систем из-за ограниченного числа квантовых состояний. Ученые сообщают, что количество квантовых состояний молекулы на много больше, чем в простой ультрахолодной системе.
Эти дополнительные квантовые состояния открывают новые интересные вопросы в области квантовой механики, но усложняют процесс охлаждения молекулы. Для преодоления этой проблемы физики использовали многоступенчатый процесс охлаждения для создания самой холодной крупной молекулы.
Сначала они направили лазерные лучи на движущиеся атомы. Атомы поглощают свет, переходят в возбужденное состояние, а затем освобождают лишнюю энергию, чтобы вернуться в основное состояние, что приводит к их охлаждению.
Ультрахолодные атомы могут использоваться для создания ультрахолодных молекул. С использованием холодных атомов натрия и калия физики создали ультрахолодную двухатомную молекулу. Однако для установления температурного рекорда им пришлось применить метод испарительного охлаждения.
С помощью микроволнового излучения ученые охладили молекулу до температуры, всего на 134 миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. Многоступенчатый процесс охлаждения привел к образованию четырехатомной молекулы, состоящей из двух атомов натрия и двух атомов калия.
Таким образом, физики создали первую в своем роде крупную молекулу из четырех атомов с центральной связью в тысячу раз длиннее, чем связь между атомами натрия и калия. При этом она была создана при температуре, более чем в 3 тысячи раз ниже, чем у любой предыдущей четырехатомной молекул.
Этот значимый научный успех открывает новые перспективы для изучения квантовой физики на уровне молекул. Понимание поведения молекул при экстремально низких температурах может привести к разработке новых материалов и технологий, а также к более глубокому пониманию основных законов физики.
Однако, несмотря на это достижение, ученым предстоит еще много работы. Исследование квантовых свойств больших молекул при низких температурах является сложной задачей, требующей использования высокотехнологичных методов и средств. Тем не менее продолжение этого исследования может принести значительные результаты и расширить наше понимание мира вокруг нас.
Ранее мы писали, что будет с человеком, который выйдет в космос без скафандра.
Также "Стена" сообщала, что снится людям перед самой смертью.
