2014年4月21日

对磁场绝对零度的探索

MagLab的科学家蒂姆·墨菲将讲述极冷的温度,以及为什么研究量子力学的物理学家真的会研究它们。

凯瑟琳·劳芬伯格著

塔拉哈西,佛罗里达州。塔拉哈西在夏天很热,但即使在最热的日子里,MagLab里也有一些地方非常寒冷。物理学家蒂姆·墨菲(Tim Murphy)的实验室尤其如此,那里有一个特殊的冰箱,被冻成冰霜459华氏度。(是的,你没看错温度。)墨菲在MagLab工作了20年,没有其他选择。

蒂姆•墨菲物理学家蒂姆·墨菲(Tim Murphy)在MagLab的密立克尔文设备(Millikelvin Facility)中调整了三个磁铁中的一个,科学家们经常在原子水平上观察材料的行为。如果你好奇为什么墨菲如此热衷于低温,为什么他有一个冰箱可以保存如此冷的东西,请前往MagLab的下一个科学Café, 5月6日星期二,下午6:15到7:30在Backwoods Bistro。这是实验室2013-2014学年的最后一个café,所以如果你想在表演开始前抢个好座位吃点好吃的,就早点来吧。

墨菲和许多物理学家一样,对世界如何在量子(或微小、纳米级)水平上运行感兴趣。这也是他对极端温度感兴趣的原因。在超冷的温度下,物质内部的原子会减速到足以让科学家观察到“基态”或物质的最低能量状态下发生了什么。

“这是关键:材料的基态,”墨菲说,他是MagLab直流电场设备的主任。“材料的基态告诉你它的基本物理性质。”

墨菲说,在我们人类生活和与物质互动的温暖舒适的温度下,“一切都被遮蔽了……一切都移动得非常快。”这就排除了我们正在研究的材料中的所有量子力学效应。”

试试这个:把热能想象成一层雾。

墨菲说:“想象一下,你在一个大雾弥漫的早晨开车行驶在路上。“你知道周围有建筑物、树木和其他建筑物,但因为有雾,你看不到它们。雾等同于热运动。如果你把雾带走,降低温度,你就能看到那里的结构,一直都在那里,只是被雾冲掉了。当你降低温度时,你可以看到一直在那里的东西的基础,但被热雾冲掉了。”

墨菲在他的实验室里使用了这种特殊的冰箱——它非常接近“绝对零度”,或负459.7华氏度——来探测他放入其中的任何材料的基态。他还在混合物中引入了一个高磁场,然后是派对真的开始。

想知道接下来会发生什么奇怪的事情吗?把你所有最酷的问题都带到本赛季最后一个科学café。在那儿见!


爱游戏体爱游戏提现客服育是什么美国国家强磁场实验室是世界上最大、功率最高的磁体设备。位于佛罗里达州立大学、佛罗里达大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的跨学科国家磁实验室吸引了来自世界各地的科学家在强磁场中进行基础研究,促进了我们对材料、能源和生命爱游戏提现客服的理解。该实验室由美国国家科学基金会(DMR-115749爱游戏提现客服0)和佛罗里达州资助。欲了解更多信息,请访问我们的网站爱游戏提现客服www.familiaclick.com或者在NationalMagLab的Facebook、Twitter、Instagram和Pinterest上关注我们。爱游戏提现客服