Naukowcy z Center for Cold Matter schłodzili substancję do części na milion stopnia powyżej zera absolutnego. Naukowcom udało się ustanowić rekord zbliżania się do najniższej możliwej temperatury. Wyniki eksperymentu zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Physics, a badanie zostało pokrótce opisane w komunikacie prasowym na stronie Phys.org.
Bezwzględne zero równa się minus 273,15 stopni Celsjusza lub 0 kelwinów (K). Co więcej, wzrost temperatury o jeden stopień Celsjusza jest równy wzrostowi o jeden stopień Celsjusza. Temperatura próżni przekracza zero absolutne o 2,7 K z powodu promieniowania cieplnego pozostałego po Wielkim Wybuchu i równomiernie wypełniającego Wszechświat.
W trakcie licznych eksperymentów fizykom udało się osiągnąć bilionowe części jednego kelwina poprzez chłodzenie pojedynczych atomów, ale jak dotąd nie byli w stanie zrobić tego samego z cząsteczkami. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy połączyli dwa tradycyjne podejścia, obniżając temperaturę cząsteczek, aby rejestrować ułamki stopnia.
Naukowcy wykorzystali cząsteczki fluorku wapnia, które zostały umieszczone w pułapce magnetooptycznej. Schładzano je za pomocą laserów. Jednocześnie atomy materii pochłaniają fotony promieniowania i ponownie je emitują, tracąc więcej energii niż zyskując. Jednak w ten sposób możliwe jest obniżenie temperatury cząsteczki tylko do pewnego poziomu (Doppler). Aby przezwyciężyć to ograniczenie, fizycy zastosowali metodę syzyfowego chłodzenia, która wykorzystuje dwie zbliżające się do siebie wiązki laserowe, pobierając energię kinetyczną z cząsteczki.
Naukowcy stwierdzili, że temperatura ochłodzonych w ten sposób cząsteczek osiągnęła 50 milionowych stopnia. Zdaniem naukowców spowalnia to reakcje chemiczne, w które wchodzi schłodzona substancja, co pozwala obserwować mechanizmy ich przebiegu.