De reden om moleculen tot zulke verbijsterende temperaturen af te koelen, helpt wetenschappers de fysica te begrijpen die bij zulke extreme temperaturen optreedt, en wat atomen doen als ze heel, heel koud worden. De wetenschappers kregen het voor elkaar door de warmte van de afzonderlijke gasmoleculen van het natriumkaliumgas weg te nemen met behulp van lasers. Het was de eerste keer dat iets chemisch gebonden zo koud werd gemaakt. De temperatuur daalde tot 500 nanokelvins. Dat is slechts 500 miljardste van een graad boven het absolute nulpunt. Het absolute nulpunt is het punt waarop niets kouder kan zijn en er absoluut geen warmte meer in een stof aanwezig is (dat is -459,67 graden Fahrenheit, of -273,15 graden Celsius). Kouder dan het absolute nulpunt is niet mogelijk.
Het team van MIT gebruikte lasers om de moleculen af te koelen, maar moest een magnetisch veld gebruiken om ze bij elkaar te brengen. Natrium en kalium vormen bij normale temperaturen geen moleculaire verbinding omdat ze beide positief geladen zijn, dus door ze samen te brengen met behulp van het magnetische veld onder de koude omstandigheden konden ze een nieuw, complex molecuul vormen dat nooit uit zichzelf zou ontstaan. Het resultaat was een molecuul dat slechts 2,5 seconden duurde, maar in de wereld van de natuurkunde is dat een enorme hoeveelheid tijd.
De reden voor al deze koeling van moleculen stelt wetenschappers in staat om te zien welke kwantummechanica er in het spel is die onder normale temperaturen en omstandigheden nooit te zien zou zijn. Zie het als het op pauze zetten van een film om de scène te onderzoeken. Je kunt er allerlei dingen uitpikken en ontdekken die je bij normale snelheden zo voorbij zou zijn gevlogen. De wetenschappers hier doen in wezen hetzelfde. Ze krijgen een gepauzeerd beeld van de mechanica van een molecuul met de mogelijkheid om een nieuwe, exotische vorm van materie te ontdekken.
Liquid Nitrogen
Meer feiten over echt koude dingen
Wanneer helium wordt afgekoeld tot een niveau van 4 Kelvin (-452,2 graden Farenheit) neemt het een vloeibare vorm aan en wanneer het verder wordt afgekoeld tot 2,17 Kelvin (echt koud) gedraagt het zich als een superfluïde. Een superfluïde is materie die zich gedraagt als een vloeistof zonder viscositeit. In deze vreemde vorm kan vloeibaar helium zichzelf lijken voort te bewegen en de krachten van de zwaartekracht en de oppervlaktespanning tarten. Vloeibaar helium wordt gebruikt in supergeleidende magneten, zoals MRI-machines, de productie van siliciumwafers, booglassen en cryogene toepassingen. De VS produceert 75% van al het helium ter wereld en 30% daarvan wordt bewaard in de Amerikaanse Federal Helium Reserve nabij Amarillo, Texas. De panhandle van Texas is het belangrijkste productiepunt van helium in de VS en de wereld en ontstaat als bijproduct van de aardgasproductie.
Vloeibare zuurstof is ook extreem koud, hoewel niet op het niveau van vloeibaar helium. Het vriespunt ligt bij 54,36 Kelvin (-361,82 graden Farenheit) en zorgt ervoor dat alles wat ermee in aanraking komt, zeer broos wordt. Het is ook een sterke oxidator, wat betekent dat organisch materiaal snel zal verbranden in vloeibare zuurstof. Vloeibare zuurstof wordt veel gebruikt in de ruimtevaart als drijfgas en ook op medisch gebied.
Vloeibare stikstof komt op de derde plaats, en kookt bij een temperatuur van 77 Kelvin (-195,79 graden Farenheit). We hebben waarschijnlijk allemaal wel eens vloeibare stikstof in actie gezien (denk aan de banaan in de vloeibare stikstof en wanneer ze die eruit halen en in staat zijn hem in stukken te slaan). Door het langzame koken van vloeibare stikstof kan het zijn zeer lage temperatuur behouden. Vloeibare stikstof wordt gebruikt in vele toepassingen, zoals als koelmiddel, cryotherapie voor medische toepassingen, in brandpreventiesystemen, en natuurlijk in cryogenica.
Om dit alles in perspectief te plaatsen: de koudste plek die ooit op aarde is aangetroffen, vond plaats in het Vostok Station in Antarctica op 21 juli 1983. De temperatuur bedroeg toen -128,6 graden Fahrenheit (184 Kelvin). Andere iets koudere temperaturen zijn op afstand waargenomen door satellieten boven Antarctica, maar deze worden verondersteld onder het ijs te liggen. Zoals u ziet is dit verdomd koud, maar nog lang niet de koudste substantie ooit gemaakt, gelukkig maar.
An another Cold Story You Might Like:
Can Hot Water Freeze Faster than Cold Water? Ja dat kan het