Учёные зафиксировали рекордно низкую температуру, охладив атомы до 10 пикокельвинов с помощью лазерной ловушки на борту китайской космической станции «Тяньгун». Такой показатель находится почти у абсолютного нуля — минимально возможной температуры, равной −273,15 градуса Цельсия. При приближении к этой границе движение частиц существенно замедляется.
Для эксперимента исследователи поместили в оптическую ловушку около 20 тысяч атомов рубидия. Лазер удерживал частицы в ограниченной области и снижал их движение. Дополнительным фактором стала невесомость, благодаря которой охлаждение оказалось эффективнее, чем в земных условиях.
Результаты работы были опубликованы 5 ноября в научном журнале Science, сообщил журнал Live Science. Полученные данные могут помочь в создании новых космических экспериментов на основе оптических ловушек, а также в проведении высокоточных измерений. Исследователи связали перспективы применения установки с изучением квантовых моделей.
Достичь абсолютного нуля, вероятно, невозможно из-за ограничений, описываемых третьим законом термодинамики. Согласно одной из его трактовок, для достижения этой температуры потребовалось бы бесконечное число последовательных операций. Кроме того, достижение абсолютного нуля противоречило бы второму закону термодинамики, который связывает естественные процессы с ростом энтропии, то есть степени физического беспорядка.
Охлаждённое облако атомов исследователи перевели в особое квантовое состояние — конденсат Бозе — Эйнштейна. В нём частицы при крайне низкой температуре начинают вести себя подобно единому целому. Предыдущие эксперименты на Международной космической станции позволяли получить температуру 52 пикокельвина, а при падении установки с высокой башни — 38 пикокельвинов.