Ученые смогли предельно точно измерить «ничто»
Ученые из Национального института стандартов и технологий США разработали метод для измерения сверхнизких давлений. В обычной жизни нам кажется, что «ничто» не имеет значения. Но вот у ученых на этот счет совершенно другое мнение. Создавая что-то в вакууме, они всегда вынуждены учитывать тот факт, что на самом деле абсолютно пустым он никогда не бывает. Там всегда остается часть атомов и молекул, пусть и совсем крохотная. Но для некоторых испытаний то давление, которое создают эти частицы, может иметь решающее значение.
Поэтому в течение последних 7 лет исследователи американского Национального института стандартов и технологий (NIST) разрабатывали специальную систему, способную измерять это небольшое давление. Метод получил название CAVS. Работает система с помощью холодного газа – лития или рубидия, сообщает Planet Today.
Атомы газа захватываются магнитным полем. Когда их освещают лазером, они начинают флуоресцировать, что дает возможность ученым подсчитать их точное количество. Оставшиеся в вакуумной камере атомы и молекулы сталкиваются с захваченными атомами газа и выбиваются из ловушки. Интенсивность света понижается. Световые датчики спокойно ее измеряют. Существует связь между скоростью затемнения и числом молекул и атомов, которую квантовые физики легко могут высчитать. Соответственно, ученые могут вычислить и то давление, которое создают оставшиеся атомы и молекулы.
Ученые разработали две версии CAVS – лабораторную и портативную. Вторая настолько проста в использовании, что, по словам физика Джулии Шершлигт, для многих измерений фактически достаточно минимального участия исследователей.
Система CAVS позволит ученым не только в работе над уже существующими проектами, но и в разработке технологий и устройств будущего.