वैज्ञानिक पृथ्वी पर सबसे ठंडी वस्तु बनाते हैं

हालांकि सर्दी अक्सर सबसे ठंडी लगती है, तापमान बहुत कम हो सकता है। जब तक आप निरपेक्ष शून्य पर नहीं पहुंचते, द वाशिंगटन पोस्ट में सारा कापलान की रिपोर्ट करता है। यह वह बिंदु है जब एक गति बनाने वाले परमाणुओं के सभी गति एक द्रुतशीतन 0 केल्विन या -459.67 फ़ारेनहाइट को रोकते हैं।

शोधकर्ताओं ने दशकों तक निरपेक्ष शून्य तक पहुंचने की कोशिश की है, जिसे कभी भी प्राप्त करना असंभव माना जाता है। लेकिन हाल ही में बोल्डर, कोलोराडो में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स (एनआईएसटी) के वैज्ञानिकों को वैज्ञानिकों से कहीं ज्यादा करीब पाया गया। एक प्रेस विज्ञप्ति के अनुसार, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि उनकी नई तकनीक वास्तव में उन्हें उस काल्पनिक बिंदु तक पहुंचने की अनुमति दे सकती है।

"परिणाम क्षेत्र के विशेषज्ञों के लिए पूरी तरह से आश्चर्यचकित थे, " जोस औमेंटाडो ने हाल ही में जर्नल नेचर में प्रकाशित तकनीक पर एक पेपर के सह-लेखक ने प्रेस विज्ञप्ति में कहा है। "यह एक बहुत ही सुंदर प्रयोग है जो निश्चित रूप से बहुत प्रभाव डालेगा।"

हालांकि वैज्ञानिकों ने पहले व्यक्तिगत परमाणुओं को पूर्ण शून्य और उससे भी कम पर लाया है, यह नवीनतम अध्ययन आज तक के सबसे ठंडे जटिल ऑब्जेक्ट का दस्तावेज है। विवरण बहुत तकनीकी हैं, लेकिन कापलान बताते हैं कि साइडबैंड कूलिंग नामक एक प्रक्रिया में, शोधकर्ताओं ने एक छोटे से एल्यूमीनियम ड्रम पर ठंढ करने के लिए लेजर का इस्तेमाल किया, सिर्फ 20 माइक्रोमीटर और 100 नैनोमीटर मोटे।

"यह कपटपूर्ण लग सकता है, " कपलान लिखते हैं। "[डब्ल्यू] ई-वार्मिंग चीजों को सूरज की तरह इस्तेमाल करते थे, लेकिन साइडबैंड कूलिंग में, सावधानीपूर्वक कैलिब्रेटेड कोण और प्रकाश की आवृत्ति फोटॉन को परमाणुओं से ऊर्जा छीनने की अनुमति देती है क्योंकि वे बातचीत करते हैं।"

इस पद्धति का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने पहले ड्रम की गति को कम कर दिया था जिसे क्वांटम "ग्राउंड स्टेट" के रूप में जाना जाता था - जो ऊर्जा की मात्रा का सिर्फ एक तिहाई है। लेकिन टफेल में एक स्याही लगी थी जिससे वह ठंडा हो सकता था। टफेल ने कपलान के हवाले से कहा, "आप उन पर रोशनी डालकर कितनी ठंडी हो सकती हैं, इसकी सीमा अड़चन थी जो लोगों को सर्दी-जुकाम से बचा रही थी।" "सवाल था, क्या यह मौलिक है या हम वास्तव में ठंडा हो सकते हैं?"

हालांकि लेज़रों ने वस्तु को ठंडा कर दिया, लेकिन लेज़रों में कुछ शोर ने गर्मी के छोटे "किक" प्रदान किए, टफेल प्रेस विज्ञप्ति में बताते हैं। इसलिए टफेल और उनके सहयोगियों ने प्रकाश को "निचोड़" दिया, लेजर में ऊर्जा के छोटे पैकेटों को चमकाने के साथ-साथ सिस्टम में ऊर्जा को जोड़े बिना ड्रम को ठंडा करने के लिए भी तंग किया। इसने उन्हें ड्रम को क्वांटम के एक पांचवें हिस्से तक ठंडा करने की अनुमति दी, और उनका मानना ​​है कि आगे के परिशोधन के साथ यह प्रणाली उन्हें ड्रम को पूर्ण शून्य तक ठंडा करने में सक्षम कर सकती है।

इस तरह की चरम शीतलन सिर्फ एक पार्लर ट्रिक नहीं है: इसमें वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग भी हैं। प्रेस विज्ञप्ति में कहा गया है, "जिस ठंड में आप ड्रम प्राप्त कर सकते हैं, वह किसी भी अनुप्रयोग के लिए बेहतर है।" “सेंसर अधिक संवेदनशील हो जाएगा। आप अधिक जानकारी संग्रहीत कर सकते हैं। यदि आप इसे क्वांटम कंप्यूटर में उपयोग कर रहे हैं, तो आप बिना विरूपण के गणना करेंगे, और आपको वास्तव में वह उत्तर मिलेगा जो आप चाहते हैं। "

ड्रम को ठंडा करने से वैज्ञानिकों को पहले हाथ के क्वांटम यांत्रिकी के कुछ रहस्यों का पालन करने में मदद मिल सकती है। "मुझे लगता है कि हम एक बहुत ही रोमांचक समय में हैं जहाँ यह तकनीक हमारे पास उपलब्ध है जो हमें उन चीजों तक पहुँच देती है जो लोग दशकों से विचार प्रयोगों के बारे में बात कर रहे हैं, " टफेल इयान जॉन्सटन द इंडिपेंडेंट में बताते हैं। "बस अब क्या रोमांचक है हम प्रयोगशाला में जा सकते हैं और वास्तव में इन क्वांटम प्रभावों के गवाह हैं।"

टफेल ने जॉनसन को बताया कि ड्रम को पूर्ण शून्य तक ठंडा करना, जिसमें केवल क्वांटम ऊर्जा बनी हुई है, वैज्ञानिकों को क्वांटम सिद्धांत के कुछ अजीब पहलुओं का निरीक्षण करने की अनुमति देगा। उदाहरण के लिए, ड्रम, अगर इसे छोटा किया गया, तो दृश्यमान वस्तुओं को टेलीपोर्ट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह शोध शोधकर्ताओं को उस बिंदु के बीच समझने की खाई को पाटने में भी मदद कर सकता है जिस पर क्वांटम भौतिकी, जो बहुत छोटे कणों को नियंत्रित करती है, काम करना बंद कर देती है और अधिक शास्त्रीय भौतिकी, सितारों और ग्रहों जैसी बड़ी वस्तुओं को नियंत्रित करना शुरू कर देती है।