Команде физиков впервые удалось охладить крупный объект весом в несколько килограмм до его неподвижного основного состояния. Авторы исследования наблюдали, как гравитационные силы влияют на массивный объект.
Стоит отметить, что раньше ученые могли переводить в основное состояние только небольшие наночастицы. Сегодня же достижением стал 10-килограммовый объект. При этом физики использовали гравитационно-волновую обсерваторию.
Глядя на яблоко, лежащее на столе, на первый взгляд оно кажется неподвижным. На самом деле внутри фрукта происходят интенсивные колебания атомов и состоящих из них молекул.
Как известно, температура – мера энергии молекул, определяющая амплитуду внутренних колебаний. Следовательно, если охладить систему из колеблющихся атомов до абсолютного нуля, то она станет полностью неподвижной.
Но достичь абсолютного нуля невозможно. Эксперты используют основное состояние – минимальное по энергии состояние атомов в системе. Множество частиц, которые одновременно переводятся в основное состояние, способствуют образованию квантового состояния.
Новая исследовательская работа помогла физикам создать аналог конденсата для крупного оптомеханического осциллятора, вес которого достигал 10 кг. Для этого специалисты использовали гравитационно-волновую обсерваторию LIGO.
При помощи доплеровского охлаждения температура системы снизилась до 77 нанокельвинов, что весьма близко к основному состоянию – 10 нанокельвинов.
Зачастую до таких температур удавалось охладить только маленькие облака, размер которых достигал нескольких млн. атомов.
