เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
นักวิจัยจาก NASA และ MIT ได้ระบายความร้อนด้วยก๊าซโซเดียมไปที่อุณหภูมิต่ำสุดที่เคยบันทึกไว้ - ครึ่งพันล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ก๊าซจำเป็นต้องถูกกักขังอยู่ในสนามแม่เหล็ก ไม่เช่นนั้นมันจะติดกับผนังของตู้คอนเทนเนอร์และไม่สามารถทำให้เย็นลงได้ นักวิจัยใช้วิธีการที่คล้ายกันซึ่งนำไปสู่รางวัลโนเบลสำหรับฟิสิกส์ในปี 2544 ด้วยการค้นพบของ Bose-Einstein condesates (ที่โมเลกุลเคลื่อนที่เข้าหากันอย่างเป็นระเบียบที่อุณหภูมิต่ำ)
นักวิจัยที่ได้รับทุนจากองค์การนาซ่าที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT), เคมบริดจ์, แมสซาชูเซตได้ระบายความร้อนด้วยก๊าซโซเดียมไปที่อุณหภูมิต่ำสุดที่เคยบันทึกไว้ อุณหภูมิสัมบูรณ์นี้คือจุดที่ไม่สามารถทำความเย็นเพิ่มเติมได้
อุณหภูมิใหม่นี้ต่ำกว่าที่บันทึกก่อนหน้านี้ถึงหกเท่าและนับเป็นครั้งแรกที่ก๊าซเย็นตัวลงต่ำกว่าหนึ่งนาโนเคลวิน (หนึ่งพันล้านองศา) ที่ศูนย์สัมบูรณ์ (-273 องศาเซลเซียสหรือ -460 องศาฟาเรนไฮต์) การเคลื่อนไหวทั้งหมดหยุดยกเว้นการสั่นของอะตอมเพียงเล็กน้อยเนื่องจากกระบวนการทำความเย็นสกัดพลังงานทั้งหมดออกจากอนุภาค
ด้วยการปรับปรุงวิธีการทำความเย็นทำให้นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ ดร. Wolfgang Ketterle ศาสตราจารย์ฟิสิกส์จาก MIT และหัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่าการลงไปต่ำกว่าหนึ่ง nanokelvin เหมือนกับการวิ่งหนึ่งไมล์ต่ำกว่าสี่นาทีเป็นครั้งแรก
ดร. เดวิดอีพริทชาร์ดศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของเอ็มไอทีผู้บุกเบิกด้านออปโตอะตอมของอะตอมและอินเตอร์เฟอโรเมท หัวหน้าทีม
ในปี 1995 กลุ่มหนึ่งที่มหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์โคโลและกลุ่ม MIT นำโดย Ketterle ระบายความร้อนด้วยก๊าซอะตอมต่ำกว่าหนึ่งไมโครเคลวิน (หนึ่งล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์) ในการทำเช่นนั้นพวกเขาค้นพบรูปแบบใหม่ของสสาร Bose-Einstein คอนเดนเสทซึ่งอนุภาคเดินขบวนในขั้นตอนล็อคแทนที่จะหมุนไปรอบ ๆ อย่างอิสระ การค้นพบนี้ได้รับการยอมรับด้วยรางวัลโนเบลปี 2544 ในสาขาฟิสิกส์ซึ่ง Ketterle ได้แบ่งปันกับ Drs เพื่อนร่วมงาน Boulder ของเขา Eric Cornell และ Carl Wieman
นับตั้งแต่การพัฒนาในปี 2538 หลายกลุ่มมีอุณหภูมิถึงระดับนาโนเคลวินเป็นประจำ ด้วยสาม nanokelvin บันทึกอุณหภูมิต่ำสุด บันทึกใหม่ที่กำหนดโดยกลุ่ม MIT คือ 500 picokelvin หรือต่ำกว่าหกเท่า
ที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้อะตอมไม่สามารถเก็บไว้ในภาชนะบรรจุทางกายภาพได้เพราะจะยึดกับผนัง นอกจากนี้ภาชนะบรรจุที่ไม่รู้จักสามารถทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิเช่นนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้แม่เหล็กล้อมอะตอมซึ่งทำให้เมฆก๊าซกักตัวไว้โดยไม่ต้องสัมผัส เพื่อให้ได้อุณหภูมิต่ำเป็นประวัติการณ์นักวิจัยได้คิดค้นวิธีใหม่ในการ จำกัด อะตอมซึ่งพวกเขาเรียกว่า "กับดักแม่เหล็กกราวิโอ - สนามแม่เหล็กทำหน้าที่ร่วมกับกองกำลังแรงโน้มถ่วงเพื่อให้อะตอมติดกับดัก
นักวิจัยทั้งหมดเข้าร่วมกับแผนกฟิสิกส์ MIT ห้องปฏิบัติการวิจัยอิเล็กทรอนิกส์และศูนย์ MIT-Harvard สำหรับอะตอม Ultracold ซึ่งได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ Ketterle, Leanhardt และ Pritchard ได้ร่วมเขียนบทความเกี่ยวกับอุณหภูมิต่ำซึ่งมีกำหนดจะปรากฏในวารสาร Science ฉบับวันที่ 12 กันยายน NASA, มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ, สำนักงานวิจัยกองทัพเรือและสำนักงานวิจัยกองทัพบกสนับสนุนการวิจัย
Ketterle ดำเนินการวิจัยภายใต้โครงการวิจัยฟิสิกส์พื้นฐานของนาซ่าในสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสำนักงานวิจัยชีววิทยาและกายภาพของหน่วยงานรัฐวอชิงตัน ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA, Pasadena, Calif. ซึ่งเป็นแผนกหนึ่งของสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย Pasadena จัดการโปรแกรม Fundamental Physics
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
