Лента TH Новости Глобальные вызовы


Предел Доплера был успешно преодолен для молекул

∴ 180

Команда исследователей, работающих в Центре холодной материи, лаборатории Блэкетта, Имперский Колледж Лондона, нашла способ охладить молекулы намного ближе к абсолютному нулю.

853

Команда использовала двухэтапный метод для достижения предела, и в статье предлагает некоторые идеи о том, как его можно использовать для других применений в ближайшем будущем.

Некоторое время назад ученые научились охлаждать атомы и достигли одной триллионной, выше абсолютного нуля. Но делать то же самое с молекулами было, до недавнего времени, почти невозможно. В новых исследованиях было обнаружено, что объединение двух традиционных методов охлаждения может быть использовано для охлаждения молекул до температур, намного близких к абсолютному нулю, чем текущие методы. Пределом современности было несколько сотых градусов выше абсолютного нуля.

Исследователи работали с молекулами монофторида кальция, используя магниты, чтобы удерживать их на месте и лазеры, чтобы охлаждать их. Первым этапом охлаждения было замедление движения молекул – технология, которая широко использовалась в прошлом. Чтобы охладить молекулы дальше (ниже предела Допплера), команда использовала адаптированную форму охлаждения Сизифа, в которой два лазера проецируют лучи непосредственно друг на друга, создавая электромагнитное поле. Поле вызвало постоянное напряжение на молекулах, вытягивая из них энергию, что и привело к охлажднию. Используя комбинированные методы, исследователи смогли охладить молекулы до 50 миллионных долей выше абсолютного нуля.

Когда ученые научились охлаждать атомы до аналогичных температур, это на порядок ускорило последующие открытия, так как стало проще изучить структуру атома. По аналогии, можно предположить, что скоро начнется ряд открытий в области молекулярной физики и химии. Молекулы при такой холодной температуре имеют меньшее движение, что должно облегчить их изучение. Это также должно замедлять реакцию, что облегчает понимание происходящего процесса. Также возможно, что исследователи могли бы узнать больше об основах молекул, особенно в отношении одновременных взаимодействий с молекулярными частицами.

Филипп Дончев