Un gaz mai rece decât zero absolut

Lordul Kelvin a definit, acum un secol și jumătate, o scală de măsurare a temperaturilor ce-i poartă numele, scală al cărei valoare de zero corespundea unei energii nule a atomilor dintr-o substanță.

Astfel, atomii sau moleculele oricărei substanțe care are temperatura de 0oK (sau -273,15oC) sunt staționari – ca efect direct al energiei nule pe care o au. Desigur, implicația directă ar fi că – în natură – temperatura de zero absolut nu există, pentru că – de exemplu în spațiu – radiațiile electromagnetice omniprezente lovesc atomii conferindu-le energie de mișcare – deci temperatură nenulă. Asta pe lângă faptul că atomii se mai ciocnesc între ei, vidul nefiind – de fapt, vid.

Amu, nemții de la Universitatea din Munchen – conduși de Ulrich Schneider – au realizat un fel de gaz din 100,000 de atomi de potasiu – un metal! – pe care l-au supus unor condiții stricte – controlând energiile atomilor cu ajutorul unor lasere și câmpuri magnetice, rezultatul obținut de ei fiind uluitor: gazul avea o temperatură absolută negativă.

Să detaliez. Dacă în condiții de temperatură pozitivă, atomii se ciocnesc unii de alții – respingându-se – folosind câmpuri magnetice dirijate, echipa de cercetare a făcut ca atomii să se atragă unii pe alții – lucru care le-a schimbat major starea de energie și stabilitate – energie mică = stabilitate mare, și invers – ceea ce a impus folosirea laserului pentru a energiza atomii.

Mă rog, asta trebuie spus fără a intra în detaliile – altfel importante – ale experimentului.

În urma experimentului, echipa a obținut un gaz cuantic – format din atomi al căror aspect de interes este dat de cuantele lor energetice ( CUÁNTĂ, cuante, s.f. (Fiz.) Cea mai mică cantitate de energie radiantă, a cărei valoare e proporțională cu frecvența radiației respective. ♢ Cuantă de energie = cantitate determinată și finită de energie care poate fi emisă sau absorbită de un sistem atomic, molecular etc. [Var.: cvántă s.f.] – Din fr. quanta. ), gaz al cărui atomi se mișcau, deci nu aveau temperatura de zero absolut, atrăgându-se unii pe alții – deci cu sens invers temperaturii convențional spus pozitive, în care atomii se resping.

Dar stați, că mai este. În urma studierii proprietăților gazului, s-a ajuns la concluzia că unii atomi – dacă nu toți – manifestă o gravitație negativă, adică gravitația îi respinge, în loc să îi atragă, proprietate specifică materiei întunecate – componentă a fizicii teoretice moderne ce încearcă să explice de ce universul se dilată în loc să se contracte sub acțiunea forțelor gravitaționale.

Cu alte cuvinte, gazul acesta cuantic și cu temperatură absolută negativă (trebuie precizat că-i absolută, că pe alte scale – gen Celsius sau Farenheit – este posibil și firesc să avem temperaturi negative) este foarte interesant și ar putea fi de interes pentru cosmologii ce încearcă să explice funcționarea universului și nu m-aș mira ca în anumite situații găurile negre să manifeste temperaturi negative.

Dar – cel mai probabil – de interes imediat ar fi efectul de gravitație negativă al gazului. Dacă este așa, și atracția gravitațională se manifestă sub formă de respingere gravitațională, atunci am putea construi aparate de zbor pe baza acestui gaz cuantic, aparate ce ar fi asemănătoare unor baloane care, în loc să fie pline cu gaz cald, ar putea fi pline cu gaz negativ de rece, ceea ce mi se pare foarte, foarte interesant.

Desigur, mai avem până acolo, întrucât energia necesară realizării și susținerii pentru o secundă a unui mol de gaz supra-rece este foarte, foarte mare. Și, desigur, tehnologia este și ea foarte scumpă.

Oricum, cred că acestă descoperire deschide ușa unor noi și interesante aplicații, atât în materie de cercetare, cât și în ceea ce privește viața cotidiană.

Cine ar fi crezut?

Lasa un raspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Vreau să fiu părtaș la faptă. Poți, de asemenea, să fii părtaș și fără martori.

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.