Физики создали самые холодные молекулы

Физики создали самые холодные молекулы

Американские ученые создали самые холодные молекулы, охладив газ из натрия и калия (NaK) до 500 нанокельвинов. Об открытии сообщается в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает издание Live Science.

Физики давно размышляют о том, как ведет себя материя при сверхнизких температурах. Считается, что атомы и молекулы перестанут сталкиваться друг с другом и начнут вести себя как единое целое.

Чтобы проверить эту гипотезу, Мартин Цвирляйн (Martin Zwierlein) из Массачусетского технологического университета и его коллеги охладили (с помощью лазера) газ из атомов натрия и калия до 500 нанокельвинов (это всего на 500 миллиардных градуса выше абсолютного нуля температур и почти в миллион раз холоднее, чем межзвездное пространство).

Обнаружилось, что молекулы стали стабильными и почти не вступали в реакцию с другими молекулами. Кроме того, у них оказался сильный дипольный момент.

В норме натрий и калий не образуют соединения (оба эти элемента имеют низкую электроотрицательность и стремятся отдавать электроны). Притягивают их другие вещества: например, хлор, в соединении с которым образуется поваренная соль (NaCl), или хлорид калия (KCl).

Физики получили молекулы NaK, испарив облака отдельных атомов, а затем охладив их лазерами. После этого атомы «склеили» с помощью магнитного поля. Наконец, охладили молекулу натрия-калия другими лазерами: один лазер был настроен на частоту, соответствующую изначальному колебательному состоянию молекулы, а другой — самому низкому из возможных. Молекула NaK поглотила энергию второго лазера и излучила ее на первый — так ученые добились крайне низкоэнергетического состояния и минимальной температуры молекулы. Прожило соединение две с половиной секунды, после чего распалось на атомы.

Ученые планируют охладить NaK до еще более низких температур, чтобы воочию увидеть странное поведение, предсказанное квантовой механикой. Такие эффекты пока наблюдали лишь в веществах из однородных атомов (например, сверххолодный гелий становится жидкостью, лишенной вязкости, — сверхтекучей жидкостью).

Lenta.ru

Похожие новости:
Китай запустит в космос первые в мире холодные атомные часы
В четверг, 15 сентября, Китай запустит в космос вместе с орбитальной станцией «Тяньгун-2» первые в мире холодные атомные часы, сообщает South China Morning Post.Запуск орбитального модуля «Тяньгун-2», в который поместят холодные атомные часы под названием Cacs, состоится ..
2016-09-20 16844 0 Технология
0
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1767 0 Технология
0
Физики сделали первый молекулярный фонтан
Физики из Свободного университета Амстердама впервые создали молекулярный фонтан — устройство, охлаждающее и запускающее молекулы вверх, чтобы проследить за их движением в условиях свободного падения. Аналогичные фонтаны для атомов были известны достаточно давно и используются в сверхточных атомных часах. ..
2017-01-11 3931 0 Технология
0
Ученые создали транзистор из одной молекулы и нескольких атомов
Международная команда исследователей, в которую вошли представители Германии, Японии и США, создала транзистор из одной молекулы и нескольких атомов, используя сканирующий туннельный микроскоп. Результаты были опубликованы в журнале Nature, краткое изложение представил The Guardian. Полученный образец состоит ..
2015-07-23 4522 0 Технология
1
ДНК-оригами привлекли для создания микрочипов
Американские ученые создали полый цилиндр из ДНК и смогли поместить внутрь него наночастицы золота. По мысли авторов исследования, это важный шаг к получению компьютерных чипов из ДНК, более простых и дешевых в изготовлении, чем современные. Работа представлена на 251-й национальной встрече-выставке Американского химического ..
2016-03-15 1375 0 Технология
0
Создано наножидкое устройство для сортировки молекул ДНК
Исследователи из Корнелльского университета (Cornell University) разработали наножидкое устройство, которое можно использовать для анализа эпигенетических изменений в ДНК, при этом для изучения выделяя одну молекулу за один раз, сообщает «PC-News.info». Эпигенетика — изучение наследуемых изменений в фенотипе или экспрессии ..
2012-05-30 1323 0 Технология
1
Роботы размером с молекулу — уже реальность
Швейцарские ученые сделали прорыв в создании нанотехнологий — создали искусственные молекулы из наноразмерных шариков.Как говорят сами изобретатели, это — большой прорыв в работе. Посредством созданных микророботов ученые смогут проводить исследования и бороться с раковыми и другими опухолями, а также устранять ..
2016-04-05 2352 0 Технология
1
Учёные изобрели новый процесс очистки природного газа
Учёные изобрели новый процесс для очистки природного газа от примесей . Этот процесс может иметь большое значение для газовой промышленности. Поль Уэбли, учёный из университета Мельбурна утверждает- "Многие месторождения природного газа содержат избыток углекислого газа, ..
2012-11-9 2475 0 Технология
0
Ученые создали солнечные панели, работающие днем и ночью
Специалисты из Гарвардского университета совместно с коллегами из MIT (Массачусетского технологического института) разработали солнечные панели, которые могут работать и днем и ночью. Что из себя предстовляет обычная солнечная батарея-Это система из объединённых между собой фотоэлектрических преобразователей, также называемых фотоэлементами. ..
2014-05-27 4119 0 Технология
0
Новые устройства будут искусственно создавать протеины
Устройство размером с молекулу позволит искусственно создавать протеины, британские ученые не первый год работают над своим изобретением, которое полностью повторяет функции белковой молекулы. Это крохотное приспособление во многократном увеличении внешне выглядит как обычная палка с маленькими кольцами на ней. ..
2013-01-12 1215 0 Технология
0
Физики установили рекорд скорости переключения светодиодов
Американские ученые установили новый рекорд скорости испускания света для молекулярной флуоресценции: им удалось существенно повысить скорость включения и выключения светодиодов. По их словам, они в тысячу раз улучшили результаты предыдущих исследований, сообщается в статье специалистов, опубликованной в журнале Nature Photonics. В ..
2014-10-13 1526 0 Технология
2
Ученые придумали материал для поглощения радиоактивных газов
Ученые Великобритании, Франции и США предложили новый экономичный способ извлечения благородных радиоактивных газов из атмосферы и воды. Результаты исследования авторы опубликовали в журнале Nature Materials, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Ливерпульского университета. Для извлечения вредных газов ..
2014-07-22 1595 0 Технология
0
Ученые создали кристаллографию без кристаллов
Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации. Новая методика опубликована в журнале Nature. Обзор статьи приводится на сайте издания. Зафиксировать молекулы для последующего просвечивания рентгеновскими лучами помогла специально разработанная металло-органическая ..
2013-03-29 1366 0 Технология
0
Ученые создали молекулярную бумагу
Группа физиков из лаборатории Университета Калифорнии в Беркли создала первый образец "молекулярной бумаги" - двухмерной кристаллической структуры на основе полимера, способного самостоятельно собираться на молекулярном уровне. Полностью новый материал создан из пептоидов, представляющих собой инженерные полимеры, ..
2013-04-3 1806 0 Технология
0
Нанокосметика из нанотехнологий
Благодаря нанотехнологиям в косметологии началась новая эпоха, т.е. биологически активные вещества присоединяются к молекулам-носителям и проникают в необходимом количестве в глубокие слои кожи.Также стали разрабатываться целые нанокомплексы, которые доставляя активные вещества в глубокие слои кожи, усиливают ..
2012-10-8 1573 0 Технология
0