Ученым удалось охладить молекулы до рекордно низкой температуры

Зaтo иoны этиx мeтaллoв притягивaются к иoнaм с сильным oтрицaтeльным xимичeским пoтeнциaлoм, к примeру, к иoнaм xлoрa, в рeзультaтe чeгo oбрaзуeтся xлoрид кaлия (KCl) или xлoрид нaтрия (NaCl), oднo из сaмыx рaспрoстрaнeнныx соединений на земном шаре, известное как поваренная соль.Однако, ученые заставили атомы калия и натрия соединиться в молекулу, использовав несколько уловок. Но охлаждение целых молекул, которые состоят из двух или большего количества атомов, является делом еще более сложным, требующим, как правило, методов, совершенно отличных от методов, используемых для охлаждения отдельных атомов. Подобные эффекты были изучены на отдельных атомах гелия и других элементов, но пока их никому не удавалось наблюдать на молекулах, которые более сложны, чем атомы, которые демонстрируют более сложные движения, колебания и вращение. В результате такого воздействия молекула поглощала низкоэнергетический фотон второго лазера и излучала его на более высокоэнергетической частоте первого лазера, переходя в низкоэнергетическое состояние, теряя кинетическую энергию, замедляясь и охлаждаясь до сверхнизкой температуры.Молекула калия-натрия не является стабильной как молекулы обычных химических веществ. Частота первого лазера соответствовала резонансной частоте молекулы, находящейся на высоком энергетическом уровне. Время ее существования составляло в среднем 2.5 секунды, но для ученых физиков, изучающих явления, протекающие на уровне атомов и молекул, такое время является чуть ли не вечностью.Следует отметить, что данный эксперимент является первым шагом к охлаждению молекул до еще более низкой температуры, при которой можно будет наблюдать квантово-механические эффекты, известные пока лишь теоретически. Однако, самые странные вещи начинают происходить, когда молекулы и атомы охлаждаются до таких температур, когда они практически перестают двигаться, они объединяются в нечто под названием конденсата Бозе-Эйнштейна, который ведет себя как единый объект больших размеров. К примеру, гелий, охлажденный до сверхнизких температур, превращается в сверхтекучую жидкость, так называемую супержидкость, которая из-за некоторых явлений квантовой механики имеет нулевое значение вязкости. Эти молекулы были охлаждены до температуры в 500 нанокельвинов, 500 миллиардных долей градуса выше температуры абсолютного нуля (-273.15 градусов по шкале Цельсия). Это почти в миллион раз холоднее, чем температура межзвездного космического пространства, определяемого температурой (длиной волны) излучения послесвечения от Большого Взрыва. А плотность охлаждаемого газа была столь мала, что в большинстве случаев все это можно было считать почти абсолютным вакуумом.Собранные в ходе эксперимента данные показали, что охлажденные молекулы были стабильны и имели тенденцию не реагировать с другими молекулами, находящимися неподалеку. Теоретически и молекулы могут образовывать свою супержидкость и ученые будут пытаться добиться такого эффекта. После этого, при помощи воздействия сильного магнитного поля, ученые заставили склеиться атомы двух металлов, которые сформировали молекулы калия-натрия.И в самом конце молекулы, удерживаемые магнитным полем, были охлаждены при помощи нескольких лазеров, настроенных на разные частоты. Ученые-физики уже не раз ставили всевозможные эксперименты, в ходе которых отдельные атомы или ионы различных химических элементов охлаждались до сверхнизких температур при помощи, к примеру, света луча лазера.