Ученые впервые разглядели неподвижные атомы
Если вы попытаетесь разглядеть отдельные атомы газа, вам не смогут помочь даже самые современные микроскопы: все, что вы увидите даже при самом большом увеличении — это бешеное мелькание и размытые тени. При нормальных условиях атомы движутся с огромными скоростями, и разглядеть их невозможно. Зато можно охладить газ до температуры, близкой к абсолютному нолю — тогда атомы замедлят движение, и на них можно будет взглянуть.
При очень низких температурах материя приобретает особые свойства — сверхпроводимость, сверхтекучесть и квантовые магнитные свойства.
Физики из Массачусетского технологического охладили газ, состоящий из атомов калия, до нескольких нанокельвинов, и дополнительно «затормозили» атомы в ловушке из скрещенных лучей лазера. Это позволило остановить полет атомов и сделать сотни снимков. Сравнивая пространственное положение атомов относительно друг друга, ученые впервые смогли наблюдать их взаимодействие при таких низких температурах. Некоторые атомы «держались в стороне» от остальных, другие, напротив, собирались в небольшие группы. Некоторые атомы объединялись в пары, оставляя в пространстве, занятом веществом, пустые места.
Исследователи полагают, что такое поведение атомов может объяснить свойство сверхпроводимости вещества. В сверхпроводниках электроны объединяются в пары и проделывают свой путь, не встречая никакого сопротивления. Возможно, благодаря новым знаниям, полученным в MIT, удастся создать сверхпроводящие при комнатной температуре материалы, которые произведут революцию в электронике, позволив передавать электрический сигнал без потерь.