Австралийские учёные создали высокоточный лазерный прибор, который установил международный стандарт измерения температуры, согласно пресс-релизу.
Исследователи из Университета Аделаиды, Квинсленда и Западной Австралии разработали новый метод определения постоянной Больцмана — числа, которое связывает движение отдельных атомов с их температурой.
Это новое исследование внесёт свой вклад в глобальную научную работу по пересмотру международной единицы измерения температуры — кельвина. (По словам исследователей, ноль кельвинов, или «абсолютный ноль», — это отсутствие любой тепловой энергии, что эквивалентно -273,15 градуса по Цельсию.)
«Хотя понятие температуры знакомо каждому из нас, удивительно, что точно измерить её можно лишь в нескольких точках по всему миру», — говорит профессор Андре Луитен, руководитель проекта и директор Института фотоники и передовых технологий (IPAS) при Университете Аделаиды, где проводились эксперименты.
В ходе исследования учёные использовали лазеры для чрезвычайно точного измерения скорости отдельных атомов в газе.
«Атом, находящийся в состоянии покоя, поглощает свет определённой частоты или цвета. Если он движется к вам или от вас, то поглощаемый свет немного меняется из-за так называемого эффекта Доплера», — сказал Лейтен.
Луитен объяснил, что это тот же эффект, из-за которого звук полицейской сирены при приближении к вам сильно отличается от звука при удалении от вас.
«Мы используем чистый лазер для измерения этих изменений в поглощении света, на основе чего можем определить скорость атомов и температуру газа», — сказал Лейтен.
Исследователи провели эксперименты с рекордной для мира точностью, и результаты оказались неожиданными. Они обнаружили, что свет влияет на атомы, а само измерение меняет результат. По словам исследователей, это стало одним из прорывов в исследовании.
Благодаря этому революционному исследованию любая лаборатория сможет измерять температуру, если у неё есть необходимое оборудование и специалисты.
«Наша работа позволит создать универсальную температурную шкалу для всего мира. Как и в случае с любым обновлением, оно будет считаться успешным, если люди не заметят изменений в повседневной жизни, — сказал доцент Том Стейс из Центра инженерных квантовых систем ARC при Университете Квинсленда. Но для тех, кто находится на переднем крае науки, будь то разработка новых металлических сплавов для работы при очень высоких температурах или измерение температуры самых холодных веществ, абсолютная температура имеет решающее значение».