Физики научились охлаждать молекулы "одним махом"

Ученые смогли охладить молекулы монофторида стронция практически до абсолютного нуля "одним махом". Физики описали использованную ими технологию в статье в журнале Nature. Коротко о работе пишет Nature News.

В отличие от молекул и атомов, находящихся при комнатной температуре, вещество, охлажденное до температур, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса Цельсия, или 0 градусов кельвина), начинает демонстрировать квантовые свойства (у нагретой материи они "забиваются" тепловыми эффектами). Ученые умеют охлаждать атомы до нескольких миллионных долей кельвина, однако охлаждение молекул является заметно более сложным процессом.

Физики часто охлаждают атомы, используя лазер - атомы поглощают фотоны, а затем испускают их. При многократном повторении этого процесса атомы постепенно теряют свою кинетическую энергию, то есть охлаждаются. Для молекул такой метод до сих пор не применялся - они более тяжелые и хуже теряют энергию. Кроме того, в молекулах "лишняя" энергия запасается в связях между атомами, а также во вращательных движениях молекулы целиком.

В большинстве более ранних работ охлаждались атомы, а потом из них "собирались" молекулы. Авторы нового исследования решили охладить непосредственно молекулы. Ученые экспериментировали с монофторидом стронция, энергия колебаний которого меньше, чем у многих других молекул. Кроме того, физики подобрали цвет лазера так, чтобы его воздействие не вызывало вращение молекул. Наконец, исследователи особым образом предварительно охлаждали монофторид стронция.

В итоге авторам удалось охладить молекулы до 300 микрокельвинов (микрокельвин - это одна миллионная кельвина). Расчеты показывают, что использованная учеными технология позволяет понизить их температуру до еще более низких значений.

В начале 2010 года другой коллектив исследователей, работая с охлажденными до сверхнизких температур молекулами калия и рубидия, смог непосредственно пронаблюдать квантово-механические эффекты.

Переселение людей из Африки перенесли на 10 тысяч лет назад

Группа британских ученых представила доказательства, что представители вида Homo sapiens вышли из Африки как минимум на 10 тысяч лет раньше, чем принято считать. Работа исследователей пока не опубликована в рецензируемом научном журнале. Коротко о ней пишет портал BBC News.

Исследователи работали на территории Индии и Аравийского полуострова, по которой, как считается, пролегали пути миграции людей и которая сейчас необитаема. В ходе раскопок специалисты обнаружили несколько каменных орудий, размер которых колеблется от 2 до 10 сантиметров. По мнению авторов работы, эти орудия были изготовлены именно H. sapiens, а не представителями других видов рода Homo, например неандертальцами. Этот момент важен по той причине, что другие виды людей независимо от H. sapiens выходили из Африки намного раньше.

Датировка показала, что возраст найденных орудий составляет около 70 тысяч лет (в частности, некоторые из них были обнаружены в слое вулканического пепла, оставшегося после извержения вулкана Тоба, которое произошло 74 тысячи лет назад). Если выводы исследователей подтвердятся, это будет означать, что около 70 тысяч лет назад человек разумный уже покинул Африканский континент и начал осваивать другие районы Земли.

Новые результаты противоречат общепринятой на сегодня точке зрения, предполагающей, что представители H. sapiens начали расселяться по планете приблизительно 60 тысяч лет назад. Эта оценка основана на данных генетического анализа. Подробнее о том, как ученые могут выяснить время выхода древних людей из Африки, основываясь на исследовании ДНК современных жителей планеты, можно прочесть здесь.