機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 氣體分子接近絕對(duì)零度時(shí)的奇妙變化 [打印本頁(yè)]
作者: 寂靜天花板 時(shí)間: 2015-8-31 21:29
標(biāo)題: 氣體分子接近絕對(duì)零度時(shí)的奇妙變化
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,，近日,，美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家將氣體分子冷卻到了非常接近絕對(duì)零度的低溫，發(fā)現(xiàn)了一些十分奇特的現(xiàn)象,。他們利用激光對(duì)鈉鉀（NaK）氣體進(jìn)行冷卻,，使其溫度降到了只有500納開(kāi)氏度（nanokelvin，1納開(kāi)氏度等于1開(kāi)氏度的10億分之一）,。這一溫度已經(jīng)非常接近絕對(duì)零度,，后者是指物體分子停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的理論溫度，也是開(kāi)爾文溫度標(biāo)定義的零點(diǎn),，約等于攝氏溫標(biāo)零下273.15攝氏度,，即0開(kāi)氏度。
/ \* }9 n5 N. c9 Z8 A$ |$ J5 E在電場(chǎng)中,，超低溫的分子具有很強(qiáng)的相互作用,。電場(chǎng)使分子極化，導(dǎo)致偶極矩的產(chǎn)生,。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，他們生成的超低溫分子具有很強(qiáng)的偶極性,，但表現(xiàn)得很穩(wěn)定,，不活躍。
8 D0 B6 r4 u8 g1 C" }7 W+ S2 E物體的熱能是由粒子的振動(dòng)所引起,，當(dāng)粒子停止振動(dòng)時(shí),，物體的熱能就不會(huì)存在。麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)新研究顯示,，當(dāng)分子達(dá)到極其接近絕對(duì)零度的低溫時(shí),，它們可能會(huì)開(kāi)始形成非同尋常的物質(zhì)形態(tài)。
研究者發(fā)現(xiàn),，此時(shí)氣體分子變得很穩(wěn)定,，而且會(huì)抵抗與其他分子的碰撞，盡管它們都具有很強(qiáng)的,、互相吸引的電荷作用力,。麻省理工學(xué)院電子設(shè)備研究實(shí)驗(yàn)室的首席研究員馬丁·茨維萊茵（Martin Zwierlein）領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他說(shuō)：“我們非常接近絕對(duì)零度，在絕對(duì)零度條件下,，量子力學(xué)將在分子運(yùn)動(dòng)中扮演重要角色,。因此，這些分子不再像彈子球一樣亂跑,，而是像量子力學(xué)里的物質(zhì)波一樣運(yùn)動(dòng),。”
“利用超低溫的分子,，你可以獲得各種各樣不同的物質(zhì)形態(tài),，如超流體晶體，它是結(jié)晶性的,，你感覺(jué)不到摩擦,，這太奇特了。這種現(xiàn)象還沒(méi)有被觀察到,，但已經(jīng)有了預(yù)言,。或許不久以后就能看到這些效果,，我們都很興奮,。”
有關(guān)這一研究的內(nèi)容發(fā)表在近期的《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）上,。研究者采用的是激光和蒸發(fā)冷卻方法,，對(duì)鈉原子和鉀原子進(jìn)行冷卻，然后用磁場(chǎng)促使這些原子結(jié)合在一起,。
之后,，科學(xué)家將鈉鉀分子暴露在兩束激光下，其中一束激光的頻率剛好與分子振動(dòng)狀態(tài)吻合,，另一束的振動(dòng)頻率則盡可能調(diào)低,。利用這種超冷卻方法，研究者降低了7500開(kāi)氏度,。與其他嘗試?yán)鋮s氣體原子的實(shí)驗(yàn)相比,，該研究中超低溫分子的壽命相對(duì)較長(zhǎng)，約為2.5秒,。
茨維萊茵教授說(shuō)：“這種實(shí)驗(yàn)中的分子具有化學(xué)活性,，完全沒(méi)有時(shí)間對(duì)大批量樣品進(jìn)行研究。它們會(huì)在冷卻到足夠出現(xiàn)有趣狀態(tài)之前就衰變,。在我們的實(shí)驗(yàn)中,，我們希望分子的壽命足夠長(zhǎng)，從而能看到物質(zhì)的新奇狀態(tài),�,！�
然而,，他們的實(shí)驗(yàn)并不是人類實(shí)驗(yàn)中所能達(dá)到的最低溫度。2003年,，麻省理工學(xué)院和美國(guó)航空航天局的科學(xué)家成功地將鈉氣體冷卻到了只有500皮開(kāi)氏度（picokelvin）,，即0.5納開(kāi)氏度。% i6 ~+ O- R1 n
[attach]363604[/attach]
作者: crazypeanut 時(shí)間: 2015-9-1 23:01
玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)
作者: 739046455 時(shí)間: 2015-9-18 14:45
這真是高大上的工作啊,，
| 歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://giwivy.com.cn/) |
Powered by Discuz! X3.4 |