Kredit gambar: NASA / JPL
Penyelidik dari NASA dan MIT telah menyejukkan gas natrium ke suhu terendah yang pernah direkodkan - satu setengah bilion darjah melebihi sifar mutlak. Gas perlu dikurung dalam medan magnet; jika tidak, ia akan melekat pada dinding bekas dan mustahil untuk disejukkan. Para penyelidik menggunakan metodologi serupa yang membawa kepada Hadiah Nobel Fizik pada tahun 2001 dengan penemuan kondesat Bose-Einstein (di mana molekul bergerak bersama secara teratur pada suhu rendah).
Penyelidik yang dibiayai oleh NASA di Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, Mass., Telah menyejukkan gas natrium ke suhu terendah yang pernah direkodkan, satu setengah bilion darjah melebihi sifar mutlak. Suhu mutlak ini adalah titik, di mana tidak mungkin penyejukan lebih jauh.
Suhu baru ini enam kali lebih rendah daripada rekod sebelumnya dan menandakan kali pertama gas disejukkan di bawah satu nanokelvin (satu bilion satu darjah). Pada titik sifar mutlak (-273? Celsius atau -460? Fahrenheit), semua gerakan berhenti, kecuali getaran atom kecil, kerana proses penyejukan telah mengeluarkan semua tenaga dari zarah.
Dengan memperbaiki kaedah penyejukan, saintis berjaya mendekati sifar mutlak. "Untuk pergi ke bawah satu nanokelvin adalah seperti berlari sejauh satu batu di bawah empat minit untuk pertama kalinya," kata Dr Wolfgang Ketterle, seorang profesor fizik di MIT dan ketua bersama pasukan penyelidikan.
"Gas suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan peningkatan yang besar dalam pengukuran ketepatan dengan membenarkan jam dan sensor atom yang lebih baik untuk graviti dan putaran," kata Dr David E. Pritchard, profesor fizik MIT, pelopor optik atom, interferometri atom, dan ketua pasukan.
Pada tahun 1995, sebuah kumpulan di University of Colorado, Boulder, Colo., Dan kumpulan MIT yang diketuai oleh Ketterle, menyejukkan gas atom ke bawah satu mikrokelvin (satu juta darjah di atas sifar mutlak). Dengan berbuat demikian, mereka menemui bentuk materi baru, kondensat Bose-Einstein, di mana zarah-zarah itu bergerak di depan dan bukannya bergerak secara bebas. Penemuan ini diakui dengan Hadiah Nobel Fizik tahun 2001, yang dikongsi oleh Ketterle dengan rakan-rakannya di Boulder, Drs. Eric Cornell dan Carl Wieman.
Sejak kejayaan tahun 1995, banyak kumpulan telah mencapai suhu nanokelvin secara rutin; dengan tiga nanokelvin sebagai suhu terendah dicatatkan. Rekod baru yang ditetapkan oleh kumpulan MIT adalah 500 picokelvin atau enam kali lebih rendah.
Pada suhu rendah seperti itu, atom tidak dapat disimpan dalam bekas fizikal, kerana atom akan menempel di dinding. Juga, tiada bekas yang diketahui boleh disejukkan pada suhu seperti itu. Untuk mengelakkan masalah ini, magnet mengelilingi atom, yang menjadikan awan gas terkurung tanpa menyentuhnya. Untuk mencapai suhu rendah, para penyelidik mencipta cara baru untuk mengurung atom, yang mereka sebut sebagai "perangkap magnetik gravito." Medan magnet bertindak bersama dengan daya graviti untuk memastikan atom terperangkap.
Semua penyelidik berafiliasi dengan jabatan fizik MIT, Makmal Penyelidikan Elektronik dan Pusat MIT-Harvard untuk Atom Ultracold, yang dibiayai oleh Yayasan Sains Nasional. Ketterle, Leanhardt dan Pritchard bersama-sama mengarang kertas suhu rendah, dijadualkan untuk muncul dalam edisi 12 September Sains. NASA, Yayasan Sains Nasional, Pejabat Penyelidikan Tentera Laut dan Pejabat Penyelidikan Tentera membiayai penyelidikan itu.
Ketterle menjalankan penyelidikan di bawah Program Penyelidikan Fizik Fizik dalam Sains Fizikal NASA, sebahagian daripada Pejabat Penyelidikan Biologi dan Fizikal, Washington. Makmal Jet Propulsion NASA, Pasadena, Calif., Bahagian Institut Teknologi California, Pasadena, menguruskan program Fizik Asas.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
