Ученые нашли новую форму материи при температуре ниже абсолютного нуля

Физики из Кембриджского университета создали совершенно новую — ранее неизвестную — форму материи, охладив облако атомов до температуры ниже абсолютного нуля. Кто-то скажет, что это невозможно — на то он и «абсолютный ноль».

Танцы в квантовой пустоте

Действительно, абсолютный ноль, определенный лордом Кельвином в XIX веке, считался непреодолимым барьером. Классическая физика считает, что опуститься по температурной шкале ниже 0 Кельвинов, или примерно -273,15 °C нельзя. Однако, принципы квантовой механики, не отвергают такой возможности. Оказалось, что абсолютный ноль соответствует минимальному уровню энтропии (беспорядочности) вещества, но вовсе не обозначает отсутствие у составляющих его частиц кинетической энергии.

«Отрицательный абсолют»

Так ученые назвали таинственное явление, с которым столкнулись при температурах, близких к абсолютному нулю. Если в этих условиях воздействовать на вещество лазерами и магнитным полем, то оно переходят в особое состояние «обратной энтропии». То есть начинает вновь упорядочиваться, нарушая законы термодинамики, — атомы, обладающие меньшей кинетической энергией как бы «меняются местами» с теми, что обладают большей кинетической энергией.

Хотя, по законам классической физики, атомы вещества должны терять энергию, они наоборот ее приобретают, выстраиваясь в сложные геометрические узоры — решетку Кагоме — где атомы взаимодействуют друг с другом на квантовом уровне. При этом вещество становится более «горячим», хотя фактически его «охладили» — забрали у него энергию.

Темная энергия в миниатюре

Поведение этой новой формы материи напоминает характеристики темной энергии — загадочной силы, ускоряющей расширение Вселенной. Исследователи считают, что изучение этого квантового состояния может пролить свет на природу темной энергии.