BREMEN - Sejumlah fisikawan Jerman baru-baru ini dilaporkan telah dapat menghasilkan suhu terdingin yang pernah tercatat 38 triliun derajat di atas nol mutlak. Eksperimen unik dengan menjatuhkan gas kuantum, lalu menyalakan dan mematikan medan magnet untuk membuat atomnya hampir berhenti total.
Diukur sebagai -273,15 derajat Celsius, nol mutlak adalah suhu terdingin yang mungkin dalam skala termodinamika, mewakili titik di mana tidak ada gerakan atom atau panas sama sekali. Namun, mustahil bagi para ilmuwan untuk mencapai titik itu karena kita tidak akan pernah bisa menghilangkan semua energi kinetik dari atom-atom dalam suatu sistem.
Tetapi beberapa tahun yang lalu, para ilmuwan secara konsisten hampir mendekati, dengan tim dari Universitas Harvard mempelajari reaksi kimia terdingin yang pernah terjadi pada 500 nanoKelvin atau 500 sepersejuta derajat di atas nol mutlak. Dan Laboratorium Cold Atom di Stasiun Luar Angkasa Internasional telah melakukan eksperimen hanya pada 100 nanoKelvin.
Studi Terbaru
Tetapi, suhu itu masih nyaman dibandingkan dengan yang dicapai dalam studi terbaru. Sebuah tim Jerman kini telah mencatat suhu efektif hanya 38 picoKelvin atau 38 triliun derajat di atas nol mutlak.
Untuk melakukannya, para peneliti memulai dengan awan 100.000 atom rubidium yang terperangkap dalam medan magnet di ruang vakum. Mereka kemudian mendinginkannya untuk membentuk gas kuantum yang disebut Bose- Einstein Condensate (BEC), di mana atom mulai bertindak pada dasarnya seperti satu atom besar, memungkinkan efek kuantum aneh menjadi terlihat pada skala makro.
Namun, pada dua per miliar derajat di atas nol mutlak, ini tidak cukup dingin. Jadi, tim menjalankan eksperimen di fasilitas penelitian Bremen Drop Tower, menjatuhkan perangkap BEC 120 meter. Selama jatuh bebas, tim mematikan dan menghidupkan medan magnet yang berisi gas berulang kali.
Ketika medan magnet dimatikan, gas mulai memuai, dan ketika dihidupkan kembali, gas dipaksa berkontraksi lagi. Peralihan ini memperlambat ekspansi gas hingga hampir berhenti total, dan mengurangi kecepatan molekul ini secara efektif mengurangi suhu.
Sementara percobaan ini hanya berhasil mencapai suhu yang memecahkan rekor ini hingga dua detik, simulasi menunjukkan bahwa mungkin untuk mempertahankannya hingga 17 detik di lingkungan tanpa bobot, seperti di luar angkasa.
