Znanstvenici s Harvarda postigli nezamislivo: Pokrenuli su najhladniju reakciju u svemiru
U časopisu Science objavljeni su rezultati dosad najhladnijeg istraživanja na svijetu. Da, najhladnijeg, nismo krivo napisali. Desetero znanstvenika s Harvarda uspjelo je izazvati dosad najnižu zabilježenu temperaturu u svemiru (-273,14999 °C). To im je omogućilo da uspore kemijske reakcije te su, po prvi puta u povijesti, mogli promatrati trenutak u kojem se dvije molekule spajaju u novu molekulu.
foto: Holger Link za Unsplash
Najniža temperatura u svemiru iznosi 0 Kelvina ili -273,15 °C. Poznata je kao apsolutna nula, a nemoguće ju je postići jer bi se na njoj atomi prestali gibati.
Promotrili spajanje molekula
Ipak, znanost je očito toliko napredovala da smo joj se uspjeli približiti vrlo blizu. Preciznije, uspjelo je to grupi od desetero znanstvenika sa Sveučilišta Harvard. Uz pomoć napredne laserske tehnologije, postigli su temperaturu (ili možda bolje reći hladnoću) od 500 nanokelvina (-273,14999 °C).
Napravili su to kako bi uspjeli čim detaljnije proučiti spajanje molekula. Tako su uspjeli usporiti kemijske reakcije te su, po prvi puta u povijesti, mogli promatrati trenutak u kojem se dvije molekule spajaju u novu molekulu, pojašnjava Science Alert.
Reakcija se usporila zato što smanjenjem temperature dolazi i do smanjenja energije.
Imaju već planove za daljnja istraživanja
Ako vas je zanimalo, reakciju dviju molekula uspjeli su produljiti za ‘čak’ nekoliko mikrosekundi. To im je ipak bilo dovoljno da počnu razmišljati o daljnjim istraživanjima. Želja im je proučiti kako možemo utjecati na kemijske reakcije.
– Sada, s ovim aparatom, možemo razmišljati o utjecaju na reakcije. Bez ove tehnike, bez ovog rada, ne bismo mogli ni razmišljati o tome, rekao je fizičar Ming-Guang Hu za Science Alert.
Istaknuo je kako je njihov laboratorij vjerojatno jedini koji u idućih nekoliko godina može napraviti ovakav eksperiment i raditi takva istraživanja.
Teško shvatljiv sažetak
Rad je objavljen u časopisu Science, a iz sažetka je, nama laicima, teško iščitati o čemu se radi.
Femtokemijske tehnike bile su presudne u pristupu kratkotrajnim skalama potrebnim za ispitivanje prolaznih intermedijara u kemijskim reakcijama. U ovom istraživanju uzeli smo kontrastni pristup produžavanja životnog vijeka intermedijara pripremanjem molekula reaktanata u njihovom najnižem rovibronskom kvantnom stanju na najnižim temperaturama, a na taj način značajno je smanjen broj izlaznih kanala koji su dostupni nakon međusobnog sudara. Koristeći ionizacijsku spektroskopiju i snimanje karte brzine zarobljeni molekul kalij-rubidij (KRb) pri temperaturi od 500 nanokelvina, izravno smo opazili reaktante, intermedijare i produkte reakcije 40K87Rb + 40K87Rb → K2Rb2 * → K2 + Rb2. Osim promatranja dugotrajnog, energetski bogatog srednjeg kompleksa, ova tehnika otvara vrata za daljnja proučavanja reakcije dinamike reakcije kvantnog stanja u ultrahladnom režimu, stoji u sažetku rada.
