Zapis najniższej sztucznie wytworzonej temperatury. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Zapis najniższej sztucznie wytworzonej temperatury

28.09.2021

Fizykom z Niemiec udało się uzyskać najniższą temperaturę zarejestrowaną w historii nauki, zaledwie 38 pikokelwinów, czyli 38 bilionowych stopnia powyżej zera absolutnego. W ich eksperymencie wykorzystano proces swobodnego spadania chmury gazu kwantowego oraz włączanie i wyłączanie pola magnetycznego w celu spowolnienia atomów gazu niemal do całkowitego zatrzymania ich ruchu termicznego.

Punkt zera bezwzględnego, -273.15 stopni Celsjusza, to najniższa temperatura, jaką można uzyskać zgodnie ze wszystkimi kanonami termodynamiki. W takiej temperaturze ruch termiczny atomów ustaje całkowicie i atomy te przestają mieć jakąkolwiek energię kinetyczną, co powinno prowadzić do pojawienia się bardzo dziwnych efektów. Jednak osiągnięcie punktu zera absolutnego i poniżej jest w praktyce nieosiągalne ze względu na to, że fizycznie niemożliwe jest odebranie atomom absolutnie całej ich energii kinetycznej.

Jednak naukowcy nieustannie próbują zbliżyć się do punktu zera absolutnego, kilka lat temu naukowcom z Harvardu udało się przeprowadzić „najzimniejszą” reakcję chemiczną w temperaturze 500 nanokelwinów, czyli 500 milionowych stopnia powyżej zera absolutnego. Nieco później eksperymenty przeprowadzono w laboratorium Cold Atom na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w temperaturze 100 nanokelwinów.

Wspomniane powyżej temperatury są jednak dość wysokie w porównaniu z najnowszym osiągnięciem niemieckich naukowców. Aby uzyskać tę temperaturę, naukowcy wykorzystali chmurę 100 XNUMX atomów rubidu uwięzionych w pułapce magnetycznej wewnątrz komory próżniowej. Najpierw chmura atomów została schłodzona do temperatury, w której powstał tak zwany kondensat Bosego-Einsteina, którego wszystkie atomy mają związek kwantowy. Dzięki tej zależności cały obłok kondensatu zachowuje się jak jeden duży atom, co umożliwia obserwowanie manifestacji efektów kwantowych w skali makro.

Kondensat Bosego-Einsteina powstał w temperaturze dwóch miliardowych powyżej punktu zera absolutnego, ale nie był jeszcze wystarczająco zimny. Eksperyment przeprowadzono w specjalnej Bremen Drop Tower, która posiada komorę próżniową z pułapkami magnetycznymi o wysokości 120 metrów, w której przeprowadzane są eksperymenty swobodnego spadania. I podczas gdy chmura kondensatu Bosego-Einsteina swobodnie opadała pod wpływem grawitacji, naukowcy włączali i wyłączali pole magnetyczne ściśle we wcześniej obliczonych punktach czasowych.

Kiedy pole magnetyczne zostało włączone, obłok kondensatu Bosego-Einsteina nieco się skurczył. Kiedy pole magnetyczne zostało wyłączone, chmura kondensatu rozszerzyła się. Momenty włączania i wyłączania pola magnetycznego były zsynchronizowane w taki sposób, że wywołany tym efekt prowadził do prawie całkowitego zatrzymania ruchu atomów kondensatu, co oznacza efektywne obniżenie temperatury.

Podczas takiego eksperymentu naukowcom udało się osiągnąć i utrzymać rekordowo niską temperaturę przez 2 sekundy. Jednak obliczenia stworzonych modeli matematycznych wykazały, że w kosmosie w warunkach mikrograwitacji lub nieważkości na pokładzie np. satelity taka temperatura może trwać 17 sekund, co wystarczy do przeprowadzenia bardzo skomplikowanych eksperymentów.

<< Powrót: Ultracienki dyktafon Sony ICD-TX660 28.09.2021

>> Naprzód: Sztuczna siatkówka na fotokomórkach 27.09.2021

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Technologia 2 nm od IBM 11.05.2021

IBM ogłosił przełom w projektowaniu i produkcji półprzewodników, wprowadzając pierwszy na świecie chip oparty na technologii nanoarkuszów 2 nm.

Oczekuje się, że nowa technologia 2nm IBM zapewni 45% wzrost wydajności lub 75% mniejsze zużycie energii w porównaniu z dzisiejszymi wiodącymi rozwiązaniami 7 nm.

Potencjalne zalety tych zaawansowanych chipów 2 nm mogą obejmować:

Zwiększenie żywotności baterii telefonów komórkowych, co pozwoli użytkownikom ładować swoje urządzenia tylko raz na 4 dni.
Zmniejszenie śladu węglowego centrów danych, które odpowiadają za jeden procent światowego zużycia energii.
Znaczne przyspieszenie funkcji komputerów przenośnych.

Szybsze wykrywanie obiektów i szybsze czasy reakcji w pojazdach autonomicznych.
IBM wprowadza pierwszą na świecie technologię chipową 2 nm, która zapewni 45% wzrost wydajności

Nowa technologia 2 nm pozwoli na umieszczenie do 50 miliardów tranzystorów w chipie wielkości paznokcia.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn