Wer im Winter bei -20 °C spazieren geht, wird feststellen, dass das ganz schön kalt ist. Das ist jedoch nichts im Vergleich zum kältesten makroskopischen Objekt, das je erzeugt wurde (der kälteste bekannte Ort im Universum hat 1 K). Ein Team des CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) hat einen 400 kg großen Kupferblock auf 0,006 K abgekühlt, das sind -273,144 °C – Weltrekord!
PS Bug


Der Ursprung der Wärme

Der absolute Nullpunkt beträgt 0 K oder -273,15 K, welcher auf Grund des dritten Gesetzes der Thermodynamik jedoch nie erreicht werden kann. Hitze ist prinzipiell die Vibrationsenergie von Atomen und Molekülen, je schneller diese Vibrieren, desto wärmer ist es. Am absoluten Nullpunkt würde es theoretisch keine Bewegungen geben, man könnte in dem Fall genau sagen, was die Atome machen und wo sie sind (was Heisenberg unlängst ausgeschlossen hat).

Im Jahr 1997 gab es einen Nobelpreis für die Abkühlung von Atomen auf 0,003 K mit Hilfe von Lasern, was diese Forschungen in Gang gesetzt hat. Die Besonderheit jetzt ist, dass es sich nicht um wenige Atome oder Moleküle handelt, sondern um ein makroskopisches Objekt, einen großen Kupferblock. Um diesen mit Lasern abzukühlen, bräuchte man Geräte, die es noch gar nicht gibt. Deswegen haben sie den Kupferblock in einem Container eingeschlossen, welchen sie als „einzigartig in dieser Welt, nicht nur auf Grund der Dimensionen, extremen Temperaturen und Kühlleistung, sondern auch wegen der Materialauswahl und der Bauweise“ beschreiben.


Eine alte Galeere im Labor

Nun war die Motivation nicht, einen Weltrekord zu brechen (das ist nur ein netter Randeffekt). Im CUORE werden radioaktive Zerfälle beobachtet und untersucht. Der Kupferblock dient dabei als Versuchsobjekt, in welchem diese Zerfälle stattfinden sollen. As Hauptproblem besteht in der Abschirmung, da zu hohe Temperaturen oder andere radioaktive Prozesse die Messungen beeinflussen könnten. Der beste Weg dazu ist es, Blei als Schutz zu verwenden, welches sie von einer gesunkenen römischen Galeere genommen haben.

Ob der Bau, unterstützt durch die alten Römer, Erfolg hatte, müssen zukünftige Experimente und Ergebnisse zeigen – der Weltrekord ist jedenfalls sicher.

Quelle: iflscience

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