Все объекты находятся в определенного рода движении, вызванном многочисленными взаимодействиями атомов, из которых они состоят. Все это движение отражается в температуре объекта. Даже при охлаждении до абсолютного нуля остается остаточное квантовое движение.
Для прекращения всяческого движения следует тщательно измерить все магнитуды и направления движения атомов и воздействовать на них равной и противоположной силой. Этот метод носит название обратного охлаждения. Столь сложные и точные измерения под силу лишь нескольким инструментам, в частности, LIGO, https://phys.org/news/2021-06-physicists-human-scale-standst... Phys.org.
Лазерно- интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория состоит из двух интерферометров в различных точках США. Каждый из них оснащен двумя туннелями, построенными буквой Г, длиной по 4 км в каждом направлении. В конце каждого находится 40-килограммовое зеркало, висящее на тонких нитях, которое качается как маятник даже от малейшего воздействия. Лазерный пучок в центре комплекса расщепляется и движется по обоим туннелям, а затем отражается обратно. Время возвращения лазера показывает, насколько сдвинулось зеркало с точностью до 1/10 000 диаметра протона.
В данном случае охлаждать нужно было не одно зеркало, а объединенное движение всех четырех зеркал LIGO. Математически это можно представить как движение одного 10-килограммового объекта.
При измерении движения атомов и других квантовых эффектов сам акт измерения может случайным образом воздействовать на зеркало. Когда отдельные фотоны лазера отражаются от зеркала, получая информацию о его движении, импульс фотона толкает объект. Если постоянно проводить замеры зеркала, случайную ответную реакцию предшествующих фотонов можно наблюдать в информации, которую переносят следующие фотоны.
Вооружившись данными классических и квантовых помех на каждом из зеркал, ученые приложили равные и противоположные силы, задействовав электромагниты с обратной стороны каждого зеркала. Это привело к почти полному прекращению их движения, настолько лишив их энергии, что они двигались не более чем на 10 в -20 степени, то есть меньше одной тысячной диаметра протона.
Затем физики сравнили оставшуюся энергию объекта с температурой и обнаружили, что она равна 77 нанокельвинам, то есть очень близка к состоянию полной неподвижности, которое наступает, по их оценкам, при 10 нанокельвинах.
В 2019 американские физики https://hightech.plus/2019/01/10/fiziki-ohladili-plazmu-do--... раскаленную плазму из центра мертвой звезды при помощи плазмы, которая приблизительно в 50 раз холоднее температуры открытого космоса — то есть охлаждена почти до абсолютного нуля.
Свежие комментарии