Studená ako peklo: vedci sú blízko k dosiahnutiu absolútnej nuly

Podľa termodynamických zákonov nie je možné dosiahnuť absolútnu nulu (0 Kelvinov alebo -273, 15 stupňov Celzia). Vedci z Inštitútu nukleárnej medicíny Nazionale di Fisica (INFN) v Taliansku však dosiahli niečo, čo je takmer nemožné: ochladiť objekt s relatívne veľkou hmotnosťou a objemom takmer na 0 K.

Predmetným objektom je medená kocka s priemerom 1 kubický meter. Zmrazilo sa na teplotu 6 milikelvinov alebo -273 144 stupňov Celzia. Toto je najväčší objekt, čo sa týka hmotnosti a objemu, tak blízko absolútnej nuly.

Okamžitá zmrzlina

Vedci umiestnili medenú kocku s hmotnosťou 400 kg do nádoby, ktorá sa nazýva kryostat, ktorá je navrhnutá tak, aby udržala všetko v chlade - myslite na mrazničku, ktorá dokáže za pár sekúnd vyrobiť aj horúcu zmrzlinu.

Tento „mrazák“ bol postavený špeciálne pre tento experiment. Je to prvý, ktorý dokáže urobiť objekt tak blízko absolútnej nuly. „Hlavnou ťažkosťou tohto projektu bola technologická výzva kryostatu. Desať rokov sme strávili vývojom a testovaním systému, ktorý by to dokázal, “hovorí Carlos Bucci, výskumný pracovník INFN.

Časť niečoho väčšieho

Samotné zmrazenie objektu a dosiahnutie absolútnej nuly nie je hlavným cieľom výskumu - budovanie kryostatu je len prvým krokom. Použije sa ako detektor častíc. Skutočný experiment sa uskutočňuje v podzemnom laboratóriu INFN v pohorí Gran Sasso, ktoré sa nachádza v talianskom regióne Abruzzo.

Experiment sa nazýva kryogénne podzemné observatórium pre zriedkavé udalosti (čo, náhodou alebo ne, znamená v taliančine srdce). Bucci a jeho tím veria, že CUORE odhalí viac informácií o subatomárnych časticiach nazývaných neutrína a prečo je vo vesmíre omnoho viac hmoty ako antihmota.

Ale počkajte minútu, čo má chlad s antihmotou?

Vedci chcú vidieť zriedkavý jav, keď sa antineutríny premenia na obyčajné neutrína, pretože vedieť, ako to dokážu, môžu vysvetliť, prečo je tu viac hmoty ako antihmota. Experiment by okrem toho mohol odhaliť presnú hmotnosť týchto častíc, o ktorú sa vedci po celom svete už roky snažia počítať.

Ide o to, že na štúdium tohto javu musí byť okolitá teplota okolo 10 milikevínov. Tu prichádza kryostatická časť, pretože to je ten, kto to umožňuje. Akonáhle bude prispôsobený na tento experiment, jeho interiér bude obložený stovkami kryštálov, ktoré dokážu detekovať neutrína prostredníctvom zmeny žiarenia a teploty, čo dáva Bucci a jeho tím šancu pozorovať túto udalosť.