钾分子冷却至绝对零以上的温度可能表现出奇怪的行为。在一项新研究中,研究人员将气体分子降低到最冷的温度以上。
将钾(NAK)分子冷却至绝对零的500亿度摄氏度。在这种温度下,可以将可以提取为热的分子中保留更多的能量。降低气体的温度比星际空间冷一百万倍。
空气分子通常以每小时数百英里的速度相互碰撞。研究人员长期以来一直怀疑,如果气体被冻结至高于绝对零以上的温度,则该分子将全部充当一个单元。这种奇怪的物质形式从未见过,仍然是一种理论思想。
当研究人员将气体降低到这些超低温度时,他们发现分子两极之间的磁差变得更加明显。随着分子单位之间的碰撞的频率较小,分子也变得更长。这种超冷状态下的分子每秒仅传递几英寸,以最低的速度振动和翻滚。
“我们非常接近量子力学在分子运动中起着重要作用的温度。因此,这些分子不再像台球球一样四处奔跑,而是随着量子力学波动而移动,”马萨诸塞州科技研究所(MIT)的Martin Zwierlein说。
由于它是最简单的分子类别的一个例子,因此选择了钾钾进行研究。该结构仅由两个原子组成:一个原子,每个原子都是钾和钠,像哑铃一样结合在一起。
分子滚动和振动不稳定,使材料难以冷冻。使用单个原子这样做是一项容易得多的任务。在多阶段过程中完成了将钠钾分子提升到绝对零以上的高于绝对零的。
第一步涉及蒸发冷却和激光降低分子的运动。后来,使用磁铁将分子相互结合,形成一个单一的大型超冷分子。但是,这些键仅将分子薄弱地结合在一起,从而使颗粒振动的速度比所需的速度快。然后使用一对激光将分子结合在一起,作为更凝聚的孔。
与室温下物质的行为相比,这种超冷材料的某些理论特性很奇怪。
“ [w] iTh ultrocold分子,您可以获得各种各样的物质状态,例如晶体的超级流体晶体,但没有摩擦,这完全是奇怪的。到目前为止尚未观察到这一点。说。
超冷钠钾的分析是详细的在日记中物理评论信。