Удалось разработать методику, которая позволяет охлаждать макроскопические объекты до экстремально низких температур. Зеркальная пластина размерами с монету была заморожена до температуры, близкой к абсолютному нулю.

Испытуемый: небольшой диск в центре металлического кольца
Ученые работают над лазерной установкой охлаждения

Серьезным препятствием для некоторых экспериментов в области квантовой механики является хаотическое тепловое движение, влияние которого препятствует непосредственному изучению квантовых эффектов. В газовой фазе атомы движутся со скоростями в тысячи км/ч, а в жидкой и твердой фазах находятся слишком близко друг к другу. Так что ученым приходится работать при температуре, близкой к абсолютному нулю, когда тепловое движение минимально.

Для этого используют специальную технику лазерного охлаждения: соударяясь с фотонами лазерного луча определенной длины волны, атомы постоянно теряют энергию. В сочетании с другими методами это позволяет достичь температур лишь на миллиардные доли градуса выше нуля. Однако до сих пор эффективно охлаждать удавалось лишь сравнительно небольшие объекты — группы атомов, молекулы… Только недавно удалось проделать это с макроскопическим объектом.

Группе физиков под руководством Нергис Мавальвавы (Nergis Mavalvala) удалось заметно усовершенствовать существующие техники охлаждения. Они сумели охладить объект массой в 1 г до температуры 0,8 Кельвин. Для этого исследователи совместили метод оптического демпфирования и оптического захвата, который удерживал объект в нужной области.

Исследователи считают, что в будущем их разработка позволит изучать квантовые эффекты непосредственно в макрообъектах, а может, даже обнаружить пресловутые гравитационные волны, предсказанные еще Эйнштейном.

По информации ScienceNOW