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거의 절대 영도까지 냉각

22.09.2017

Imperial College London의 연구원들은 자기장과 레이저 광의 조합을 사용하는 새로운 냉각 기술을 개발하고 테스트했습니다. 실험 동안 자기장이 일불화칼슘 분자를 가두었고 여러 레이저의 빛을 사용하여 이 분자를 절대 영도(섭씨 -50도)보다 50천만분의 273,15도 높은 XNUMX마이크로켈빈의 온도로 냉각했습니다.

새로운 기술이 물질의 개별 분자를 저온 냉각하는 최초이자 유일한 기술은 결코 아닙니다. 그러나 새로운 기술은 기존의 레이저 냉각 방법보다 더 넓은 범위의 분자 종의 사용을 허용합니다. 새로운 방법을 사용하면 자연에 존재하지 않고 실험실에서 합성되는 가장 이국적인 물질의 분자까지도 냉각할 수 있습니다.

학교 물리학 과정에서 우리는 온도가 입자, 원자 또는 분자, 모든 물질, 기체, 액체 또는 고체의 무질서한 운동 속도의 척도라는 것을 알고 있습니다. 그리고 입자를 식히려면 가능한 가장 낮은 속도로 입자를 늦춰야 합니다.

여러 면에서 분자를 향하는 여러 레이저의 빛을 사용하는 경우 일불화칼슘 분자의 이동 속도를 늦추는 것입니다. 첫 번째 레이저는 냉각된 분자를 왼쪽에서 비추고 이 분자는 광자 중 하나를 흡수합니다. 이 광자는 당구공이 다른 당구공과 충돌하는 것처럼 분자에서 운동 에너지의 일부를 빼앗습니다. 그러나 처음부터 분자는 운동량을 완전히 잃지 않고 반대쪽에 설치된 레이저의 광자에 의해 추월되는 다른 방향으로 움직이기 시작합니다. 분자의 움직임과 도플러 효과로 인해 두 번째 레이저 광의 광자의 파장이 감소하고, 이 광자는 분자에 흡수되어 이보다 더 느려집니다.

이 레이저 "핑퐁"의 결과로 공처럼 작용하는 분자가 점차 느려지고 차가워집니다. 동시에 추가 레이저의 빛은 분자를 여기된 에너지 상태로 유지하여 "느린" 레이저의 광자를 흡수한 직후 광자를 방출할 수 있습니다. 이 광자는 임의의 방향으로 방출되며 분자 운동의 운동 에너지 양을 크게 변경하지 않지만 분자가 항상 약간 "따뜻한" 상태를 유지하기에 충분합니다.

도플러 냉각 기술의 최소 온도 한계를 극복하기 위해 과학자들은 분자에 대한 트랩 역할을 하는 자기장을 사용하여 주어진 방향으로 공간에서 방향을 지정하고 초기 방향에 비해 특정 높이로 끌어 올렸습니다. 위치 에너지의 증가와 운동 에너지 분자의 비례 감소로 이어졌습니다. 그리고 이러한 트릭으로 분자의 운동 에너지를 50마이크로켈빈의 온도에 해당하는 수준으로 줄일 수 있었습니다.

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미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

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강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

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따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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가장 빠른 네트워크 속도 - 46Mbps 12.10.2022

미국의 빠른 인터넷 네트워크가 더 빨라졌습니다. ESnet 네트워크는 ESnet6으로 업그레이드되었으며 이제 처리량이 초당 46테라비트(Tbps)로 증가했습니다. 이제 과학자에게만 적용됩니다.

ESnet(Energy Sciences Network)은 전 세계의 미국 에너지부 과학자와 직원에게 서비스를 제공하는 고속 컴퓨터 네트워크입니다. 로렌스 버클리 국립 연구소의 구성원이 운영합니다.

ESnet의 첫 번째 버전은 1986년 미국 전역의 다양한 에너지부 연구실의 과학자들을 연결하기 위해 만들어졌습니다. 네트워크를 통해 방대한 양의 원시 데이터를 빠르게 교환할 수 있었습니다. 지난 수십 년 동안 ESnet은 기술 발전에 발맞추고 과학 실험에서 얻은 방대한 양의 데이터를 보낼 수 있도록 여러 번 업데이트되었습니다. 2021년에 네트워크는 1,1엑사바이트의 데이터를 전송했습니다.

ESnet6은 전국에 걸쳐 24km의 전용 광섬유 케이블로 구성되어 있으며 네트워크의 중추를 제공합니다. 각각은 000Gbps에서 400Tbps의 속도로 데이터를 전송합니다. 이미 세계에서 가장 빠른 인터넷 네트워크였지만 이제는 최대 1Tbps의 처리량으로 선두를 공고히 했습니다.

그러나 이것은 기록적인 데이터 전송 속도가 아닙니다. 이 영예는 초당 1페타바이트(Pbps) 또는 1000Tbps라는 놀라운 속도에 도달한 일본의 파일럿 플랜트에 속합니다.

이에 비해 일반 사용자는 수백 Mbps를 감당할 수 있는 반면 ESnet6은 46만 Mbps에 해당합니다. 이 경우 ESnet6의 장점은 46배입니다.

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