مولکول هایی با دمایی نزدیک به صفر مطلق
فیزیکدانان توانستند دمای مولکول را به اندازه نزدیک به صفر مطلق برسانند؛ حتی کمتر از دمای ناشی از رخداد بیگ بنگ
به گزارش بولتن نیوز، به گفته دانشمندان، مولکول های منجمد شده، در حدی دمای پایین دارند که سرد ترین مولکول های ساخته شده به حساب می آیند. این دستیابی افکار غلط فیزیکدانان را در مورد پایین ترین دما یا صفر مطلق رد می کند. در دماهای معمولی و روزانه که ما در آن زندگی می کنیم، مولکول ها با سرعت مهیبی در اطراف ما در حال حرکت هستند و حتی به یکدیگر برخورد می کنند. اما زمانیکه جسم به دما های خیلی پایین می رسد اتفاقات عجیبی رخ می دهد و فیزیکدان ها این طور فکر می کردند که رفتار این ذرات به صورت فردی صورت می گیرد در حالی که رفتار جسم باید به صورت یک جسم واحد و کلی در نظر گرفته شود و نه ذره به ذره. این طور تصور میشد که این نتایج از تصور ما غیر قابل روئت و تنها یک فرضیه هستند.
برای کنکاش بیشتر در این رخداد سرد، تیمی از دانشگاه MIT و با سر گروهی فیزیکدانی با نام مارتین زیرلین، گاز سدیم پتاسیم را با استفاده از لیزر سرد کردند تا انرژی هر مولکول این گاز را پراکنده کنند.این گروه درجه حرارت این گاز را به ۵۰۰ نانو کلوین رساندند. این درجه حرارت میلون ها برابر از سرمای فضای بین ستارگانی که از خورشید دور هستند سرد تر است.
آن ها دریافتند که مولکول ها به وضعیت پایدار رسیده بودند و تمایلی به واکنش با مولکول های دیگر نشان نمی دادند. همچنین در بعضی مواقع قدرت دو قطبی زیادی از خود نشان می دهند، که همان توزیع شارژهای الکتریکی در سلول است این همان مشخص کننده ی رفتار مولکول با دیگر مولکول ها است که ایا آن ها را جذب می کند یا دفع.
سدیم و پتاسیم معمولا با یکدیگر ترکیب نمی شوند ، هر دو دارای بار مثبت زیادی هستند که به صورت معمول باید یکدیگر را دفع کنند و ذرات دیگری مانند کلور را جذب می کند، که ترکیب سدیم و کلر همان نمک خوراکی می شود .(NACL) تیم تحقیقاتی MIT از تبخیر و بعد از آن لیزر برای خنک کردن ابرهای منحصر به فرد اتم ها استفاده کردند و یک محیط مغناطیسی ایجاد نمودند تا سدیم و پتاسیم کنار یکدیگر قرار گیرند.
در مرحله بعدی از یک سری لیزر برای سرد کردن سدیم و پتاسیم استفاده کردند. یکی از لیزرها با فرکانسی کار می کرد که همان فرکانس لرزش مولکول ها بود و بقیه لیزرها نیز با فرکانس کمترین لرزش مولکول ها فعال بودند. مولکول های سدیم پتاسیم انرژی با سطح پایین تر را از یک لیزر دریافت و به لیزری که فرکانس بالا تری دارد ساطع می کنند. نتیجه اینگونه شد که مولکولی بسیار سرد و با سطح انرژی بسیار پایین بدست آمد.
مولکول ها هنوز به پایداری مولکول هایی که مورد استفاده روزمره میشوند نرسیدند و فقط ۲.۵ ثانیه پیوندشان را حفظ می کردند، ولی این زمان برای چنین شرایطی که این گروه درست کرد طولانی به حساب می آید. این یک دریچه ایست تا بتوان مولکول ها را حتی به درجات پایین تر سرد کرد و مشاهده شود آیا تئوری هایی که در این دماها مطرح شده است درست است یا خیر .این اثرات تا کنون بر روی اتم آزمایش شده بود(هلیم) و تا به حال روی مولکول ها به دلیل چرخش و لرزشی که دارندانجام نشده بود. برای مثال هلیم در دماهای بسیار پایین به مایعی بدون ویسکوزیته تبدیل میشود. به صورت تئوری مولکول ها هم می توانند به چنین خاصیت هایی برسند.
منبع:مجله علمی ایران
برای کنکاش بیشتر در این رخداد سرد، تیمی از دانشگاه MIT و با سر گروهی فیزیکدانی با نام مارتین زیرلین، گاز سدیم پتاسیم را با استفاده از لیزر سرد کردند تا انرژی هر مولکول این گاز را پراکنده کنند.این گروه درجه حرارت این گاز را به ۵۰۰ نانو کلوین رساندند. این درجه حرارت میلون ها برابر از سرمای فضای بین ستارگانی که از خورشید دور هستند سرد تر است.
آن ها دریافتند که مولکول ها به وضعیت پایدار رسیده بودند و تمایلی به واکنش با مولکول های دیگر نشان نمی دادند. همچنین در بعضی مواقع قدرت دو قطبی زیادی از خود نشان می دهند، که همان توزیع شارژهای الکتریکی در سلول است این همان مشخص کننده ی رفتار مولکول با دیگر مولکول ها است که ایا آن ها را جذب می کند یا دفع.
سدیم و پتاسیم معمولا با یکدیگر ترکیب نمی شوند ، هر دو دارای بار مثبت زیادی هستند که به صورت معمول باید یکدیگر را دفع کنند و ذرات دیگری مانند کلور را جذب می کند، که ترکیب سدیم و کلر همان نمک خوراکی می شود .(NACL) تیم تحقیقاتی MIT از تبخیر و بعد از آن لیزر برای خنک کردن ابرهای منحصر به فرد اتم ها استفاده کردند و یک محیط مغناطیسی ایجاد نمودند تا سدیم و پتاسیم کنار یکدیگر قرار گیرند.
در مرحله بعدی از یک سری لیزر برای سرد کردن سدیم و پتاسیم استفاده کردند. یکی از لیزرها با فرکانسی کار می کرد که همان فرکانس لرزش مولکول ها بود و بقیه لیزرها نیز با فرکانس کمترین لرزش مولکول ها فعال بودند. مولکول های سدیم پتاسیم انرژی با سطح پایین تر را از یک لیزر دریافت و به لیزری که فرکانس بالا تری دارد ساطع می کنند. نتیجه اینگونه شد که مولکولی بسیار سرد و با سطح انرژی بسیار پایین بدست آمد.
مولکول ها هنوز به پایداری مولکول هایی که مورد استفاده روزمره میشوند نرسیدند و فقط ۲.۵ ثانیه پیوندشان را حفظ می کردند، ولی این زمان برای چنین شرایطی که این گروه درست کرد طولانی به حساب می آید. این یک دریچه ایست تا بتوان مولکول ها را حتی به درجات پایین تر سرد کرد و مشاهده شود آیا تئوری هایی که در این دماها مطرح شده است درست است یا خیر .این اثرات تا کنون بر روی اتم آزمایش شده بود(هلیم) و تا به حال روی مولکول ها به دلیل چرخش و لرزشی که دارندانجام نشده بود. برای مثال هلیم در دماهای بسیار پایین به مایعی بدون ویسکوزیته تبدیل میشود. به صورت تئوری مولکول ها هم می توانند به چنین خاصیت هایی برسند.
منبع:مجله علمی ایران
شما می توانید مطالب و تصاویر خود را به آدرس زیر ارسال فرمایید.
bultannews@gmail.com
