Wissenschaftler haben einen neuen Rekord für die niedrigste Temperatur aufgestellt, die jemals in einem Labor gemessen wurde. Sie erreichten Temperaturen nur 38 Billionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, was -273,15 Grad Celsius entspricht. Dies wurde durch Fallenlassen des magnetisierten Gases aus 120 Metern Höhe erreicht.
Eine Gruppe deutscher Forscher untersuchte die Quanteneigenschaften des sogenannten fünften Aggregatzustands: Bose-Einstein-Kondensat, ein Gasderivat, das nur in ultrakalten Umgebungen existiert. In dieser Phase beginnt sich die Materie wie ein großes Atom zu verhalten, was sie zu einem besonders attraktiven Thema für Quantenphysiker macht, die sich mit der Mechanik subatomarer Teilchen befassen.
Die Temperatur ist ein Maß für molekulare Schwingungen: Je mehr sich eine Gruppe von Molekülen bewegt, desto höher ist die Gesamttemperatur eines Körpers oder einer Materie. Absoluter Nullpunkt ist also die Temperatur, bei der die Moleküle jede Bewegung stoppen - -273,15 ° C oder Null auf der Kelvin-Skala. Wenn sich die Temperatur dem absoluten Nullpunkt nähert, passieren seltsame Dinge. Unter diesen Bedingungen wird Licht beispielsweise zu einer Flüssigkeit, die in einen Behälter gegossen werden kann, so eine Studie, die 2017 in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht wurde. Im Cold Atoms Laboratory der NASA konnten Forscher sogar die Existenz von Atomen an zwei Orten gleichzeitig beobachten.
Für das Experiment der deutschen Forscher haben sie eine Wolke aus etwa 100.000 Atomen gasförmigen Rubidiums in einem Magnetfeld in einer Vakuumkammer eingefangen. Anschließend kühlten sie die Kammer auf etwa 2 Milliardstel Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt ab, was für sich genommen Weltrekord wäre. Den Forschern war es jedoch nicht kalt genug und sie beschlossen, die Bedingungen des Weltraums zu simulieren, um ihn noch weiter abzukühlen. Das Team platzierte seine Installation auf dem Bremer Turm der Europäischen Weltraumorganisation im Mikrogravitationsforschungszentrum der Universität Bremen. Der Flug der Vakuumkammer im freien Fall mit dem schnellen Ein- und Ausschalten des Magnetfeldes, das das Bose-Einstein-Kondensat ungehindert durch die Schwerkraft schweben lässt, verlangsamte die molekulare Bewegung der Rubidiumatome auf nahezu Null. Als Ergebnis wurde eine Temperatur von nur 38 Billionen Grad über dem absoluten Nullpunkt erreicht.
Der bisherige Temperaturrekord wurde von amerikanischen Wissenschaftlern des National Institute of Standards and Technology in Colorado aufgestellt. Dann wurde eine Temperatur von 36 ppm über dem absoluten Nullpunkt erreicht. Der kälteste bekannte Ort im Universum ist der Boomerangnebel, der etwa 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Seine Durchschnittstemperatur beträgt -272 Grad Celsius.
2021-10-19 16:46:51
Autor: Vitalii Babkin