گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
محققان چینی با ثبت دمای بی‌سابقه ۹.۷ پیکوکلوین، رکوردی جدید را در نزدیک شدن به صفر مطلق به نام خود زدند که ۲۸۰ میلیارد برابر از میانگین دمای کیهان سردتر است.
فیزیک‌دانان در سراسر جهان دهه‌هاست که در تلاشند تا به صفر مطلق، یعنی کمترین دمای ممکن در جهان، نزدیک شوند. در این راستا، رسیدن به دماهای فوق‌سرد، امکان بررسی پدیده‌های کوانتومی را در مقیاس‌های بزرگتر فراهم می‌آورد. ایستگاه فضایی تیانگونگ چین، این بار میزبان آزمایش‌های پیشگامانه‌ای بود که منجر به یک دستاورد علمی خیره‌کننده شد و مرزهای فیزیک را جابه‌جا کرد.
رکوردی جدید در سردترین دمای کیهانی
دانشمندان در ایستگاه فضایی تیانگونگ چین، به دمایی معادل ۹.۷ پیکوکلوین (۰.۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۹۷ کلوین) دست یافتند که به گفته محققان، پایین‌ترین دمای معادل اندازه‌گیری شده تاکنون است. این دمای بی‌سابقه، ۲۸۰ میلیارد برابر از میانگین دمای ۲.۷ کلوینی فضای کیهان سردتر است. این رکورد جدید، رکورد قبلی ۳۸ پیکوکلوین را که در سال ۲۰۲۱ در برج سقوط برمن آلمان به دست آمده بود، به شکل چشمگیری شکست. رسیدن به دماهای بسیار نزدیک به صفر مطلق دشوار است، چرا که با کاهش دما، حذف انرژی حرارتی باقیمانده سخت‌تر می‌شود.
دستیابی به کندانسای بوز-اینشتین: چالش‌ها و روش‌ها
هدف اصلی این آزمایش‌ها، تولید کندانسای بوز-اینشتین (Bose-Einstein Condensate) است؛ حالتی از ماده که در دماهای نزدیک به صفر مطلق شکل می‌گیرد. در این دماها، اتم‌ها به‌صورت جمعی رفتار کرده و مانند یک شیء کوانتومی عظیم عمل می‌کنند. این پدیده به دانشمندان امکان می‌دهد تا رفتار کوانتومی را در مقیاس بزرگتر مطالعه کنند و اندازه‌گیری‌های فوق‌حساسی از جهان فیزیکی انجام دهند.
- تئوری جدید و غریب: چرا جهان ما تنها یک بعد زمان دارد؟
- کشف بزرگ دانشمندان؛ آیا این ذره گمشده راز وجود کیهان است؟
- چقدر طول می‌کشد تا پرتو لیزر از زمین به ماه برسد؟
- شنل نامرئی حرارتی سه‌بعدی جدید، اجسام را از دید دوربین‌های فروسرخ پنهان می‌کند
- باورنکردنی؛ برد لیزر پوینتر شما تا ماه هم می‌رسد، اما چگونه؟
محققان به سرپرستی فیزیک‌دانان «شیائوجی ژو» و «ژوزونگ چن» از دانشگاه پکن و «ویبیائو چن» از آکادمی علوم چین، آزمایش خود را با اتم‌های روبیدیوم-۸۷ آغاز کردند. آن‌ها از لیزر برای سرد کردن اتم‌ها در یک تله نوری در دستگاهی به نام «قفسه فیزیک اتم سرد» استفاده کردند. سپس با استفاده از خنک‌سازی تبخیری، اتم‌های پرانرژی‌تر را خارج کردند تا انرژی بقیه اتم‌ها کاهش یابد. از آنجا که در فضا نیروی گرانش وجود ندارد که به جدا شدن اتم‌های فرار کمک کند، دانشمندان با اعمال یک میدان مغناطیسی، تأثیری شبیه به گرانش ایجاد کردند. این روش به آن‌ها امکان داد تا کندانسای بوز-اینشتین را در دمای ۳.۱ نانوکلوین تشکیل دهند.
پس از آن، کندانسا به تله‌ای وسیع‌تر منتقل شد و با ضعیف کردن تدریجی تله، ابرها به آرامی منبسط شدند. با خاموش کردن کامل تله، محققان سرعت پراکندگی ابرها را اندازه‌گیری کرده و از آن برای محاسبه دمای معادل ۹.۷ پیکوکلوین استفاده کردند. این دمای معادل، انرژی مرتبط با انبساط ابر اتمی را توصیف می‌کند و برای اندازه‌گیری‌های دقیق، کندی انبساط به معنای زمان مشاهده بیشتر و حساسیت بالاتر است.
کاربردهای پیشرفته: از فیزیک کوانتوم تا کیهان‌شناسی
این دستاورد تنها به ثبت رکورد محدود نمی‌شود و کاربردهای مهمی برای تحقیقات آینده دارد. یکی از امیدوارکننده‌ترین کاربردها، تداخل‌سنجی اتمی است که از خواص موجی اتم‌ها برای اندازه‌گیری تغییرات بسیار کوچک در محیط استفاده می‌کند. با زمان مشاهده بیشتر اتم‌ها، دانشمندان می‌توانند ابزارهای حساس‌تری برای آزمایش فیزیک بنیادی بسازند؛ از جمله اصل هم‌ارزی که بیان می‌کند گرانش بر تمام اجسام صرف‌نظر از جرم یا ترکیبشان، به یک اندازه تأثیر می‌گذارد. توانایی تولید چنین گازهای کوانتومی فوق‌سردی در فضا همچنین به محققان اجازه می‌دهد تا حالت‌های خاصی از ماده را که مطالعه آن‌ها در آزمایشگاه‌های زمینی دشوار است، بررسی کنند. این پلتفرم نوری فوق‌سرد، الزامات شبیه‌سازی کوانتومی و اندازه‌گیری دقیق را در مأموریت‌های فضایی آینده برآورده می‌کند.