Các nhà khoa học đã hạ nhiệt một phân tử xuống tới 500 phần tỷ so với độ không tuyệt đối, lạnh hơn một triệu lần so với không gian giữa các vì sao.
Các nhà nghiên cứu MIT đã làm lạnh thành công một loại khí phân tử natri kali (NaK) đến nhiệt độ 500 nanokelvin. tín dụng sẽ: Jose-Luis Olivares / MIT
Không khí xung quanh chúng ta là một siêu xa lộ hỗn loạn của các phân tử whizzing qua không gian và liên tục va chạm với nhau ở tốc độ của hàng trăm dặm một giờ. Hành vi phân tử thất thường như vậy là bình thường ở nhiệt độ môi trường.
Nhưng các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ rằng nếu nhiệt độ giảm xuống gần mức tuyệt đối, các phân tử sẽ dừng lại ở mức rít lên, ngừng chuyển động hỗn loạn cá nhân của chúng và hoạt động như một cơ thể tập thể. Hành vi phân tử có trật tự hơn này sẽ bắt đầu hình thành các trạng thái vật chất kỳ lạ, kỳ lạ - những trạng thái chưa từng được quan sát trong thế giới vật chất.
Bây giờ các nhà vật lý thực nghiệm tại MIT đã làm lạnh thành công các phân tử trong khí natri kali (NaK) đến nhiệt độ 500 nanokelins - chỉ là một sợi tóc trên độ không tuyệt đối, và lạnh hơn một triệu lần so với không gian giữa các vì sao.
Martin Zwierlein, giáo sư vật lý tại MIT và là nhà điều tra chính của Phòng thí nghiệm nghiên cứu điện tử của MIT, nói rằng trong khi các phân tử thường tràn đầy năng lượng, rung động và quay và di chuyển trong không gian với tốc độ điên cuồng, các phân tử cực nhanh của nhóm vẫn hoạt động hiệu quả - làm mát đến tốc độ trung bình của centimet trên giây và được chuẩn bị ở trạng thái dao động và quay thấp nhất tuyệt đối. Zwierlein nói:
Chúng ta rất gần với nhiệt độ mà cơ học lượng tử đóng vai trò lớn trong chuyển động của các phân tử. Vì vậy, các phân tử này sẽ không còn chạy xung quanh như quả bóng bi-a, mà di chuyển như sóng vật chất lượng tử. Và với các phân tử cực nhỏ, bạn có thể nhận được rất nhiều trạng thái vật chất khác nhau, như tinh thể siêu lỏng, là tinh thể, nhưng không cảm thấy ma sát, điều này hoàn toàn kỳ quái. Điều này đã không được quan sát cho đến nay, nhưng dự đoán. Chúng tôi có thể không xa để nhìn thấy những hiệu ứng này, vì vậy chúng tôi rất phấn khích.
Các nhà nghiên cứu đã công bố kết quả của họ trên tạp chí Thư đánh giá vật lý vào tháng 5/2015.