शोधकर्ताओं ने परमाणुओं को केवल 9.7 ट्रिलियनवें केल्विन (जो -273.15 डिग्री सेल्सियस के बराबर है) के तापमान तक ठंडा करने में सफलता प्राप्त की, जो परम शून्य नामक सीमा के करीब पहुंच गया। यह सफलता चीनी अंतरिक्ष स्टेशन 'तियांगंग' पर हासिल की गई और क्वांटम भौतिकी और उच्च-सटीकता सेंसर बनाने के क्षेत्र में प्रयोगों के लिए नए अवसर खोलती है।
वैज्ञानिक पत्रिका साइंस में इस शुक्रवार (6 तारीख) को प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, प्रयोग में लगभग 20 हजार रुबिडियम परमाणुओं ने भाग लिया। वैज्ञानिकों ने इन कणों की गति को 9.7 पिकोकेल्विन (pK) के बराबर तापमान तक कम करने में कामयाबी हासिल की, जो पिछले रिकॉर्ड 38 पिकोकेल्विन से लगभग चार गुना कम है।
प्राप्त परिणाम पहले से स्थापित 52 पिकोकेल्विन के निशान से भी बेहतर है, जिसे नासा की अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पर स्थित कोल्ड एटम लेबोरेटरी में किए गए प्रयोगों में दर्ज किया गया था।
टीम ने परमाणु बादल के विमोचन के सात सेकंड बाद इसके विस्तार को ट्रैक करने में सक्षम थी। यह समय पिछली मुक्त-पतन टॉवर में किए गए प्रयोग में प्राप्त दो सेकंड और ISS पर दर्ज लगभग एक सेकंड की तुलना में एक महत्वपूर्ण कदम आगे है।
परिणामस्वरूप बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट का निर्माण हुआ - पदार्थ की वह अवस्था जिसमें परमाणुओं का समूह सामूहिक क्वांटम व्यवहार प्रदर्शित करना शुरू कर देता है, जैसे कि वे एक इकाई के रूप में कार्य कर रहे हों।
इस सफलता के लिए जिम्मेदार प्रायोगिक सेटअप तियांगंग स्टेशन के मेंटियां मॉड्यूल में स्थित है। इस उपकरण को कक्षा में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसमें कॉम्पैक्ट संरचना में लेजर सिस्टम, ऑप्टिकल घटक और नियंत्रण उपकरण शामिल हैं।
परम शून्य -273.15 डिग्री सेल्सियस या शून्य केल्विन के बराबर है और तापमान की सैद्धांतिक निचली सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। इस स्थिति में, प्रणाली की ऊष्मीय ऊर्जा अपने न्यूनतम संभव मान तक पहुंच जाती है। पिकोकेल्विन एक अत्यंत छोटी इकाई है, जो केल्विन के एक ट्रिलियनवें हिस्से के बराबर है; इस प्रकार, दर्ज किए गए 9.7 पिकोकेल्विन उस सीमा के बहुत करीब का तापमान दर्शाते हैं।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि वैज्ञानिकों ने पूरे अंतरिक्ष स्टेशन या उपकरणों को इस स्थिति में ठंडा नहीं किया था। यह संख्या परमाणु बादल के विस्तार की ऊर्जा को संदर्भित करती है, जिसे उनके विमोचन के बाद कणों के फैलाव की दर के आधार पर गणना की जाती है। यह माप समुच्चय के समतुल्य तापमान का आकलन करने की अनुमति देता है, क्योंकि पारंपरिक ऊष्मागतिक तापमान इस प्रकार के प्रयोग पर सीधे लागू नहीं होता है।
परमाणुओं के विस्तार की गति जितनी कम होगी, प्रणाली से जुड़ी उतनी ही कम गतिज ऊर्जा होगी। नया रिकॉर्ड स्थापित करने के अलावा, यह अध्ययन अभी भी अपरिचित क्वांटम घटनाओं का अध्ययन करने के अवसर खोलता है। भविष्य के अनुप्रयोगों में विदेशी पदार्थ की अवस्थाओं के साथ प्रयोग, क्वांटम मॉडलिंग और अंतरिक्ष परमाणु इंटरफेरोमीटर का विकास शामिल है। ये उपकरण अत्यंत सटीक माप करने के लिए परमाणुओं के तरंग गुणों का उपयोग करते हैं।
संभावित दिशाओं में पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का अध्ययन करने और गुरुत्वाकर्षण पर विभिन्न पिंडों की प्रतिक्रिया से संबंधित तुल्यता सिद्धांत सहित भौतिकी के मौलिक सिद्धांतों का परीक्षण करने के लिए इन उपकरणों का उपयोग करना शामिल है। शोधकर्ता यह भी बताते हैं कि लंबे अवलोकन अवधियों के साथ कम तापमान क्वांटम घटनाओं का अध्ययन करने में मदद कर सकता है जो सामान्य परिस्थितियों में मुश्किल से पता लगाई जा सकती हैं। संभावनाओं के बावजूद, ये अनुप्रयोग अभी भी नए प्रयोगों और विशेष उपकरणों के विकास पर निर्भर हैं। वर्तमान परिणाम अंतरिक्ष वातावरण में क्वांटम अनुसंधान की क्षमताओं के विस्तार में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतीक है।



