
物理学家的分子冰冷的分子仅超过绝对零,比大爆炸的余星还冷。
科学家创造了这样的超磨碎的原子科学家说,这些是有史以来最冷的分子(这是两个或多个通过化学连接的原子)。这项成就可能揭示了被认为是在令人jaw时的寒冷温度下发生的古怪物理学。
在正常的日常温度下,原子和分子以我们周围的超快速度旋转,甚至彼此崩溃。然而,奇怪的事情发生了物质变得非常冷。物理学家认为这些颗粒将不再是个体的拉链和碰撞,而是表现为单个身体。结果被认为是以前从未观察到的物质的异国情调状态。 [物理学中最大的9个未解决的奥秘这是给出的
为了探索这种冷场,由物理学家马丁·兹维林(Martin Zwierlein)领导的麻省理工学院(MIT)团队使用激光冷却了钠钾气体,以消散单个气体分子的能量。他们将气体分子冷却到低至低的温度500 Nanokelvins- 仅超过绝对零的500亿分数(减去459.67华氏度,或减去273.15摄氏度)。这比星际空间高一百万倍。 (他们的实验中气体的密度很小,以至于在大多数地方都可以作为接近vacum的资格。)
他们发现分子非常稳定,并且倾向于不与周围的其他分子反应。他们还发现这些分子显示出强偶极矩,这是控制它们如何吸引或驱除其他分子的分子中电荷的分布。
钠钾通常不会形成化合物 - 两者都带有积极的电荷,因此它们通常相互排斥,并被氯化元素所吸引,例如氯,它会使盐盐(NACL)或氯化钾(KCL)吸引。麻省理工学院小组使用蒸发,然后是激光器来冷却单个原子的云。然后,他们应用了一个磁场,使它们粘在一起形成钠钾分子。
接下来,他们使用另一组激光冷却钠钾分子。一种激光设置为与分子的初始振动状态匹配的频率,另一个激光匹配其最低状态。钠分子从一个激光中吸收了较低的能量,并发出能量到更高频激光。结果是能量状态非常低和非常冷的分子。
该分子仍然不像日常化学物质那样稳定,在破裂之前仅持续2.5秒,但是在处理类似的极端条件时,这是很长的时间。这是进一步冷却分子的步骤,以查看理论预测的一些量子机械效应。在氦气等单个原子物质中已经证明了这种作用,但在分子中从未在旋转和振动时更为复杂。例如,超冷的氦气变成没有粘度的液体 - 超流体。从理论上讲,分子也可能进入这样的异国情调状态。
该研究发表在5月22日的杂志的物理评论信。
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