NASA wysłała na ziemską orbitę sprzęt, który pozwoli astronautom z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na ekstremalne obniżenie temperatury materii, do tzw. zera absolutnego. W ramach projektu Cold Atom Laboratory (CAL) ma zostać osiągnięty kondensat Bosego-Einsteina.
Jak niska będzie to temperatura? Nie aż tak niska, jak mogłoby się nam wydawać. Najniższa temperatura we Wszechświecie to "zaledwie" minus 273 stopnie. Dla porównania temperatura w naturalny sposób na lodach Antarktydy potrafi spadać do około minus 100 stopni.
W temperaturze zera absolutnego atomy materii całkowicie przestają się poruszać, co jest nie do osiągnięcia w zwyczajnych warunkach, z powodu drgania punktu zerowego, fluktuacji kwantowych zachodzących, gdy układ osiąga minimalny stan energetyczny.
Taki efekt obserwuje się przy tworzeniu kondensatu Bosego-Einsteina. Dzięki temu, że na pokładzie Stacji Kosmicznej panuje mikrograwitacja, będzie można monitorować ten kondensat w rekordowo długim czasie, bo aż 10 sekund.
Według naukowców badanie tych atomów może obalić nasze dotychczasowe rozumienie materii, a co za tym idzie, fundamentalną naturę grawitacji. Eksperymenty prowadzone przez astronautów pozwolą nam lepiej zrozumień zarówno grawitację, jak i ciemną materię, siły, które we Wszechświecie są powszechne.
Przyczyni się również do opracowania znacznie wydajniejszych niż dotychczas metod transferu energii oraz tworzenia urządzeń nadprzewodnikowych, a także komputerów kwantowych i ultraprecyzyjnych zegarów atomowych z chłodzeniem laserowym.
A jaka jest najwyższa temperatura?
Skoro już piszemy o najniższej temperaturze w kosmosie, warto też wspomnieć o tej najwyższej. Okazuje się, że człowiek w warunkach laboratoryjnych jej dotąd nie osiągnął i najpewniej jeszcze długo nie osiągnie, zwłaszcza, że wciąż nie wiemy, jak wysoka ona może być.
Fot. Pxhere.Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej związanej z ruchem i drganiami cząsteczek tworzących dany układ. Im ta energia jest większa, tym wyższa jest temperatura układu. W przypadku najniższej temperatury wszystkie cząsteczki układu pozostają w stanie spoczynku.
W przypadku dostarczania wciąż to większej ilości energii, zwiększa się energia kinetyczna takiego układu, a więc również temperatura. Nie ma najprawdopodobniej ograniczeń w podwyższaniu temperatury, więc może ona osiągać astronomiczne wartości, o których nawet nam się nie śniło.
Najprawdopodobniej najwyższa temperatura panowała tuż po Wielkim Wybuchu i wynosiła 142,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 stopni. Jest to tzw. temperatura Plancka. Natomiast najwyższa temperatura osiągnięta przez człowieka w warunkach laboratoryjnych, co miało miejsce w 2012 roku, wyniosła 4 biliony stopni Celsjusza.
Grupa naukowców z Laboratorium Narodowego Brookhaven w USA rozbiła o siebie jony złota z ogromną prędkością i udało im się stworzyć plazmę kwarkowo-gluonową. Nie umknęło to uwadze ludzi z Wielkiej Księgi Rekordów Guinnessa, którzy umieścili dokonanie fizyków pod hasłem najwyższej uzyskanej przez człowieka temperatury.
Okazuje się więc, że bliżej nam do temperatur najniższych w kosmosie, aniżeli tych najwyższych. Zakres temperatur powietrza na obszarach stale zamieszkanych przez człowieka wynosi od minus 60 stopni do plus 50 stopni.
Źródło: TwojaPogoda.pl / NASA.