Motivul răcirii moleculelor la temperaturi atât de halucinante îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă fizica care are loc la astfel de temperaturi extreme și ce fac atomii atunci când devin foarte, foarte reci. Oamenii de știință au reușit acest lucru îndepărtând căldura moleculelor de gaz individuale ale gazului de sodiu și potasiu cu ajutorul laserelor. A fost pentru prima dată când ceva legat chimic a fost făcut vreodată atât de rece. Temperatura a coborât până la 500 de nanokelvins. Asta înseamnă doar 500 de miliardimi de grad peste zero absolut. Zero absolut este punctul în care nimic nu poate fi mai rece, iar într-o substanță nu mai există absolut nicio urmă de căldură (adică -459,67 grade Fahrenheit, sau -273,15 grade Celsius). Nu este posibil să devii mai rece decât zero absolut.
În timp ce echipa de la MIT a folosit lasere pentru a răci moleculele, a trebuit să folosească un câmp magnetic pentru a le aduce împreună. Sodiul și potasiul nu formează o legătură moleculară la temperaturi normale, deoarece ambele sunt încărcate pozitiv, așa că aducerea lor împreună cu ajutorul câmpului magnetic în condiții de frig le-a permis să vadă o moleculă nouă, complexă, care nu s-ar fi format niciodată de una singură. Rezultatul a fost o moleculă care a durat doar 2,5 secunde, dar în lumea fizicii, aceasta este o perioadă de timp extraordinară.
Motivul pentru toată această răcire a moleculelor le permite oamenilor de știință să vadă ce mecanică cuantică este în joc, care nu ar fi văzut niciodată la temperaturi și în condiții normale. Gândiți-vă că este ca și cum ați apăsa pe pauză la un film pentru a examina scena. Există tot felul de lucruri pe care le puteți alege și descoperi care ar fi trecut pe lângă ele la viteze normale. Oamenii de știință de aici fac, în esență, același lucru. Ei obțin o imagine pauză a mecanicii unei molecule, cu posibilitatea de a descoperi o nouă formă exotică de materie.
Nitrogen lichid
Mai multe fapte despre lucrurile foarte reci
Când heliul este răcit până la un nivel de 4 Kelvin (-452,2 grade Farenheit) capătă o formă lichidă, iar când este răcit și mai mult, până la 2,17 Kelvin (foarte rece), se comportă ca un superfluid. Un superfluid este o materie care se comportă ca un fluid cu vâscozitate zero. În această formă ciudată, heliul lichid poate părea să se autopropulseze și să sfideze forțele gravitaționale și tensiunea superficială. Heliul lichid este utilizat în magneții supraconductori, cum ar fi aparatele RMN, în producția de plachete de siliciu, în sudarea cu arc electric și în criogenie. Statele Unite ale Americii produc 75% din cantitatea de heliu din lume, iar 30% din aceasta este deținută în Rezerva Federală de heliu din SUA, lângă Amarillo, Texas. Panhandle din Texas este principalul punct de producție de heliu din SUA și din lume și provine ca un produs secundar al producției de gaze naturale.
Oxigenul lichid este, de asemenea, extrem de rece, deși nu se apropie de nivelurile heliului lichid. Punctul său de îngheț este de 54,36 Kelvin (-361,82 grade Farenheit) și face ca orice lucru pe care îl atinge să devină foarte casant. Este, de asemenea, un oxidant puternic, ceea ce înseamnă că materialele organice vor arde rapid în oxigen lichid. Oxigenul lichid este utilizat pe scară largă în programul spațial ca propulsor și, de asemenea, în domeniul medical.
Notul lichid se află pe locul al treilea și fierbe la o temperatură de 77 Kelvin (-195,79 grade Farenheit). Probabil că am văzut cu toții azotul lichid în acțiune (gândiți-vă la banana din azotul lichid și la momentul în care o scot și reușesc să o spargă în bucăți). Fierberea lentă a azotului lichid îi permite acestuia să își mențină temperatura foarte scăzută. Azotul lichid este utilizat în multe aplicații, cum ar fi ca agent frigorific, crioterapie pentru aplicații medicale, în sistemele de prevenire a incendiilor și, bineînțeles, în criogenie.
Pentru a pune toate acestea în perspectivă, cel mai rece loc întâlnit vreodată pe Pământ a avut loc la stația Vostok din Antarctica, la 21 iulie 1983. Temperatura a fost de -128,6 grade Fahrenheit (184 Kelvin). Alte temperaturi ușor mai scăzute au fost detectate de la distanță de sateliți deasupra Antarcticii, dar se crede că acestea se află sub gheață. După cum puteți vedea, este al naibii de rece, dar nici pe departe cea mai rece substanță creată vreodată, slavă Domnului.
O altă poveste despre frig care v-ar putea plăcea:
Apa caldă poate îngheța mai repede decât apa rece? Da, se poate
.