Физики разработали новый способ измерения температуры ферми-газа

N+1Наука

Температуру ферми-газа научились измерять без разрушения состояния

Оксана Борзенкова

John Goold et al. / Physical Review Letters, 2020

Физики разработали новый способ измерения температуры ферми-газа, который вносит минимальные изменения в систему и позволяет наблюдать за ней in situ. Для этого они помещали в газ примесь-зонд и следили за тем, как изменяется ее состояние со временем. Кроме того, использование неравновесной динамики делает измерения быстрым и с высокой точностью. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Температурa ферми-газа характеризует его качество: при абсолютном нуле получается получается вырожденный газ, в котором заполнены все уровни энергии ниже уровня Ферми. При ненулевой температуре распределение электронов по уровням меняется: небольшая доля электронов, которые располагались близко к уровню Ферми, переходят на более высокие энергетические уровни. В реальных экспериментах важно знать энергетическую структуру газа, для чего и требуется точное измерение температуры.

Методы, который используются в настоящее время — измерение времени разлета локализованного газа или спектра его поглощения — оказываются деструктивными и их сложно применять для однородных ферми-газов. Альтернативный способ оценки температуры состоит в использовании примеси, которая со временем приходит в тепловое равновесие с газом. Средняя энергия сбалансированного состояния в комбинации с информацией о примеси дает начальное значение температуры газа. Тем не менее, установления температурного равновесия таким способом требует много времени.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад

Ученые обнаружили ископаемую муху-журчалку, которая подражала окраске ос

N+1
По одному сценарию: как и почему умерли Уитни Хьюстон и ее дочь По одному сценарию: как и почему умерли Уитни Хьюстон и ее дочь

Что известно о причинах смерти Уитни Хьюстон и ее дочери

Cosmopolitan
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Какую «новую нефть» нашли российские элиты Какую «новую нефть» нашли российские элиты

Правящий класс снова оформляет свою власть в виде государства в государстве

СНОБ
История человеческого тела История человеческого тела

Эволюция, здоровье и болезни

kiozk originals
Тихие убийцы любви, или Мысли, которые отравляют отношения Тихие убийцы любви, или Мысли, которые отравляют отношения

За обидными словами, брошенными сгоряча, стоят токсичные мысли

Psychologies
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium

Развлекательная VR-платформа с игровыми механиками Sensorium

VC.RU
Игра Carrion заставит вас симпатизировать червю и пожирать людей без капли сожаления Игра Carrion заставит вас симпатизировать червю и пожирать людей без капли сожаления

Carrion – головоломка-хоррор

GQ
Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной

Ученые не обнаружили сокращения численности насекомых на территории США

N+1
Правила жизни Барака Обамы Правила жизни Барака Обамы

Почему я не могу просто спокойно съесть свою вафлю?

Esquire
«Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack «Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack

Как устроена бесплатная платформа рассылок Substack

VC.RU
Тейпы для омоложения лица — как наклеить в домашних условиях Тейпы для омоложения лица — как наклеить в домашних условиях

Тейпы для лица — работают или нет?

Cosmopolitan
Общество «Долой стыд!»: нудизм в раннем СССР Общество «Долой стыд!»: нудизм в раннем СССР

Голая правда о неприкрытом историческом явлении

Maxim
Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны

Моменты Второй мировой в девяти удивительных фотографиях

Maxim
Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне

Новый способ создания карт распределения магнитного поля в солнечной короне

N+1
«Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго» «Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго»

Чем так примечателен книжный цикл Джеймса Кори «Пространство»

Популярная механика
В наших руках В наших руках

Как просто, быстро и относительно дешево обновить интерьер

Добрые советы
Светлана Миронюк: «Одна жизнь = несколько карьер с множеством развилок» Светлана Миронюк: «Одна жизнь = несколько карьер с множеством развилок»

Светлана Миронюк — о работе и её будущем

РБК
Модные лайфхаки: топ-10 модных правил для девушек с большой грудью Модные лайфхаки: топ-10 модных правил для девушек с большой грудью

Каждая девушка с большой грудью неизбежно сталкивалась с проблемой выбора одежды

Cosmopolitan
7 продуктов, которые пора выбросить из морозильника 7 продуктов, которые пора выбросить из морозильника

Чем могут навредить залежавшиеся в морозилке продукты

Лиза
Владимир Маркин: Владимир Маркин:

Владимир Маркин о хите «Сиреневый туман» и своей жизни до карьеры музыканта

Караван историй
Правила жизни Сергея Довлатова Правила жизни Сергея Довлатова

Правила жизни советского и американского писателя Сергея Довлатова

Esquire
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
Олег Янковский Олег Янковский

Правила жизни Олега Янковского

Esquire
Возвращение русского плиозавра Возвращение русского плиозавра

Куда можно отправиться, чтобы прикоснуться к миру гигантских рептилий древности

Популярная механика
«Поскреби русского и найдешь татарина» «Поскреби русского и найдешь татарина»

Потомки выходцев из Орды заняли видное место среди знати Российской империи

Дилетант
Ошибки эволюции: неразумный дизайн Ошибки эволюции: неразумный дизайн

Эволюция — это случайные ошибки или все же рациональный дизайн?

Популярная механика
Он и оно: как кофе управляет нашим организмом Он и оно: как кофе управляет нашим организмом

Все что вы хотели знать о кофе, включая «он» или «оно»

Популярная механика
Неидеальная картинка. Как мы все оказались в ловушке ЗОЖ Неидеальная картинка. Как мы все оказались в ловушке ЗОЖ

Отрывок из книги «Вызов принят» о бодишейминге

Forbes
Открыть в приложении