Учени от Националната ускорителна лаборатория SLAC в САЩ успяха да охладят течен хелий до температура от -271,15 градуса по Целзий или 2 Келвина с помощта на рентгенов лазер със свободни електрони LCLS II. Това е само 2 градуса по Целзий над абсолютната нула (-273,15 градуса по Целзий), при което движението на частиците спира. Такава студена среда е от решаващо значение за ускорителя, защото при толкова ниски температури ускорителят става свръхпроводим и може да ускори електроните с почти нулева загуба на енергия, съобщава Live Science.
Дори в празните области на Космоса не е толкова студено, тъй като те са запълнени с реликтово лъчение, останало от Големия взрив, и имат температура от -270,15 градуса по Целзий, или 3 Келвина.
„Сега свръхпроводимият ускорител, който работи с рентгеновия лазер LCLS-II, достигна работната си температура и може да ускори електроните със скорост от 1 милион импулса в секунда, което е световен рекорд“, казва Андрю Бърил от SLAC.
По думите на учения сега лазерът LCLS-II ще може да произвежда рентгенови импулси, които са средно 10 000 пъти по-ярки от своя предшественик. Тези лазерни импулси ще позволят на учените да видят много подробно как взаимодействат електроните и атомите в материята. За да постигнат такава ниска температура в ускорителя, учените са използвали много ниско налягане.
Шокиращ резултат от експеримент с частици може да предизвика революция във физиката
„На морското равнище водата кипи при 100 градуса по Целзий, но температурата на кипене зависи от налягането. Например в кухненска тенджера под налягане налягането е по-високо и водата кипи при 121°C, докато на височина, където налягането е по-ниско, водата кипи при по-ниска температура. Същото нещо се случва и с хелия. При атмосферно налягане хелият ще кипи при -268,95 градуса по Целзий, или 4,2 келвина. Но за се снижи температурата, е необходимо налягане само 1/30 от атмосферното", казва Ерик Фов от SLAC.
За постигане на такива показатели учените използвали специално криогенно оборудване. Хелият в обичайното си състояние е инертен газ, който е вторият най-разпространен елемент във Вселената след водорода. Той има най-ниската точка на кипене сред всички известни вещества.
„При температура от 2 Келвина течният хелий става свръхтечен, това състояние на хелия се нарича хелий-2 и има много необичайни свойства. Например той провежда топлина стотици пъти по-ефективно от медта и има толкова нисък вискозитет, че не може да се измери", казва Фов.
По думите на учените достигнатата температура в ускорителя е най-ниската от очакваните. Възможно е да се постигнат по-ниски стойности и те ще се различават само с част от градуса от абсолютната нула, но този лазер не е способен на това.
ВИЖТЕ ОЩЕ: На прага на революция. Големият адронен колайдер ще търси петата сила на природата
