Самая низкая температура в мире, которую еще называют “абсолютным нулем” – это ноль градусов по шкале Кельвина или -273.15 градусов по шкале Цельсия, или 459.67 градусов по шкале Фаренгейта. Невозможно представить, что самая низкая температура воздуха бывает больше минус 100 градусов. Несколько фактов: самая низкая температура на Луне достигает -240 градусов Цельсия, самая низкая температура у человека достигала 14.2 градуса Цельсия. Если учитывать фантастические фильмы или произведения, то можно встретить прием замораживания. Во время этого приема живое существо охлаждается так сильно, что способно просуществовать несколько тысячелетий и при этом не старея и не портясь. Но так ли это на практике?
Если смотреть с теоретической точки зрения, то такое возможно, если у вещества будет отсутствовать внутренняя энергия, другими словами движение самых мелких частиц в веществе должно быть совершенно остановлено. При охлаждении вещества эти частицы замедляются. Стоит предположить, что есть такой предел охлаждения, во время которого каждое колебание частиц может быть остановлено или другими словами заморожено.
На самом деле этот предел есть, но это лишь теоретически. Данную величину назвали “Абсолютный ноль”. Абсолютный ноль является самой низкой температурой вещества и во Вселенной. В лабораториях можно достигать любых малых величин температуры, но вот абсолютный ноль достигнут не будет, потому что эта величина противоречит всем законам физики и термодинамике в частности.
К самой низкой температуре в природе подобрались физики из США Эрик Корнелл и Карл Виман. В 1995 году во время охлаждения атомов рубидия физики смогли достигнуть температуры меньше чем 1/170 миллиардов доли градуса выше абсолютного нуля (5,9-10 – 12). Где сейчас самая низкая температура встречается на нашей Земле? В естественных условиях самую низкую температуру в мире можно встретить только в открытом космосе. Там температура достигает -270,5 по шкале Цельсия. Это обусловлено реликтовым излучением, которое пронзает нашу Вселенную. Эта температура равна примерно 2,7 по шкале Кельвина.
Где была самая низкая температура зафиксирована на Земле? Сейчас самая низкая температура зафиксирована в Антарктиде. Самая низкая температура воздуха бывает -89,2 градуса Цельсия. Этот рекорд был достигнут в 1983 году. После этого самая низкая температура на Земле не могла побить данный рекорд. Но через 30 лет в 2013 году ученые смогли установить еще один рекорд. Самая низкая температура на планете достигла отметки -93,2 градуса Цельсия. Область с самой низкой температурой в мире находится в горах Антарктиды между двумя вершинами Фуджи и Аргус. Все измерения и исследования ученые проводили с помощью спутника. Но эта самая низкая зафиксированная температура не была внесена в книгу рекордов Гиннеса. А все потому, что измерения происходили бесконтактным методом со спутника, а не контактным термометром.
О самой низкой температуре по Цельсию в городах России. Самая низкая температура в Перси была зарегистрирована в 1978 году и составила -47,1 градусов. Норильск является одним из северных городов России и самая низкая температура в Норильске может опускаться -60 градусов по Цельсию. Самая низкая температура в Сургуте достигает -40 градусов. А вот самая низкая температура в Сочи была зарегистрирована в 1899 году это -4 градуса. Самая низкая температура в Крыму достигала -36,8 градусов. Такая температура была зафиксирована в 1940 году. Самая низкая температура в Таиланде может опуститься до +20 градусов и для местных жителей это считается "лютыми морозами". Как это звучит не пародоксально, но в 1935 году в феврале месяце была зарегистрирована самая низкая температура в Африке. Температура опустилась до -23.9 градусов. Морозная Якутия, самая низкая температура которой достигала -77.8 градусов по Цельсию, считается самым холодным местом в России.
Какая температура в космосе за пределами земной атмосферы? А в межзвездном пространстве? А если мы выйдем за пределы нашей галактики, будет ли там холоднее, чем внутри Солнечной системы? И можно ли вообще говорить о температуре применительно к вакууму? Попробуем разобраться.
Что такое тепло
Для начала необходимо понять, чем же в принципе является температура, как образуется тепло и отчего возникает холод. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть строение материи на микроуровне. Все вещества во Вселенной состоят из элементарных частиц - электронов, протонов, фотонов и так далее. Из их сочетания образуются атомы и молекулы.
Микрочастицы не являются неподвижными объектами. Атомы и молекулы постоянно колеблются. А элементарные частицы и вовсе перемещаются со скоростями, близкими к световым. Какая тут связь с температурой? Прямая: энергия движения микрочастиц - это и есть тепло. Чем сильнее колеблются молекулы в куске металла, например, тем горячее он будет.
Что такое холод
Но если тепло - это энергия движения микрочастиц, то какой будет температура в космосе, в вакууме? Конечно, межзвездное пространство не совсем пустое - сквозь него движутся фотоны, несущие свет. Но плотность материи там намного ниже, чем на Земле.
Чем меньше атомы сталкиваются друг с другом, тем слабее греется вещество, которое из них состоит. Если находящийся под большим давлением газ выпустить в разреженное пространство, его температура резко понизится. На этом принципе основана работа всем известного компрессорного холодильника. Таким образом, температура в открытом космосе, где частицы находятся очень далеко друг от друга и не имеют возможности сталкиваться, должна стремиться к абсолютному нулю. Но так ли это на практике?
Как происходит передача тепла
Когда вещество нагревается, его атомы испускают фотоны. Это явление тоже хорошо всем знакомо - накалившийся металлический волосок в электрической лампочке начинает ярко светиться. При этом фотоны переносят тепло. Таким образом энергия переходит от горячего вещества к холодному.
Космическое пространство не только пронизано фотонами, которые испускают бесчисленные звезды и галактики. Вселенная заполнена также так называемым реликтовым излучением, которое образовалось на ранних этапах ее существования. Именно благодаря этому явлению температура в космосе не может опуститься до абсолютного нуля. Даже вдали от звезд и галактик материя будет получать рассеянное по Вселенной тепло от реликтового излучения.
Что такое абсолютный нуль
Никакое вещество нельзя охладить ниже определенной температуры. Ведь остывание - это потеря энергии. В соответствии с законами термодинамики в определенной точке энтропия системы достигнет нуля. В этом состоянии вещество уже не сможет терять энергию. Это и будет предельно возможная низкая температура.
Наиболее яркой иллюстрацией этого явления может служить климат Венеры. Температура на ее поверхности достигает 477 °C. Благодаря атмосфере Венера жарче, чем Меркурий, который находится ближе к Солнцу.
Средняя температура поверхности Меркурия 349,9 °C днем и минус 170,2 °C ночью.
Марс может нагреваться до 35 градусов Цельсия летом на экваторе и охлаждаться до -143 °C зимой в районе полярных шапок.
На Юпитере температура достигает -153 °C.
Но холоднее всего на Плутоне. Температура его поверхности - минус 240 °C. Это лишь на 33 градуса выше абсолютного нуля.
Самое холодное место в космосе
Выше было сказано, что межзвездное пространство прогревается реликтовым излучением, а потому температура в космосе по Цельсию не опускается ниже минус 270 градусов. Но оказывается, могут существовать и более холодные участки.
В 1998 году телескоп Хаббл обнаружил газо-пылевое облако, которое стремительно расширяется. Туманность, названная Бумерангом, образовалась вследствие явления, известного как звездный ветер. Это очень интересный процесс. Суть его состоит в том, что из центральной звезды с огромной скоростью "выдувается" поток материи, которая попадая в разреженное космическое пространство охлаждается вследствие резкого расширения.
По оценкам ученых, температура в туманности Бумеранг составляет всего один градус по шкале Кельвина, или минус 272 °C. Это самая низкая температура в космосе, которую на данный момент удалось зафиксировать астрономам. Туманность Бумеранг находится на расстоянии 5 тысяч световых лет от Земли. Наблюдать ее можно в созвездии Центавра.
Самая низкая температура на Земле
Итак, мы выяснили, какая температура в космосе и какое место самое холодное. Теперь остается узнать, какие самые низкие температуры были получены на Земле. А произошло это в ходе недавних научных экспериментов.
В 2000 году исследователи из Технологического университета в Хельсинки охладили кусок металла родия почти до абсолютного нуля. В ходе эксперимента была получена температура равная 1*10 -10 Кельвина. Это всего на 0,000 000 000 1 градуса выше нижнего предела.
Целью исследований было не только получение сверхнизких температур. Основная задача заключалась в изучении магнетизма ядер атомов родия. Это исследование было весьма успешным и принесло ряд интересных результатов. Эксперимент помог понять, как магнетизм влияет на сверхпроводящие электроны.
Достижение рекордно низких температур состоит из нескольких последовательных этапов охлаждения. Вначале с помощью криостата металл охлаждается до температуры 3*10 -3 Кельвина. На следующих двух этапах используется метод адиабатического ядерного размагничивания. Родий охлаждается до температуры сначала 5*10 -5 Кельвина, а затем достигает рекордно низкой температуры.
Зима уже закончилась, но в памяти все равно свежи воспоминания о морозе и холоде. При минусе перехватывает дыхание, губы начинают трескаться, кожа пересыхает… Замерзают ноги и руки. Каждый год появляются сообщения о людях, которые решили немного передохнуть в сугробе. И никакая цивилизованность, наука, медицина, нанотехнологии не спасают от этой самой страшной жертвы зиме.
Тем ни менее, в большинстве городов России зимняя температура редко опускается ниже 30-40 градусов от нуля, тогда как это совсем не предел. Даже на нашей теплой и уютной планете есть места с довольно пугающим климатом. И самая низкая температура на Земле может впечатлить кого угодно.
Оймякон
Небольшое село в Якутии считается настоящим полюсом холода. Оно является самым холодным населенным пунктом. В нем живет около полутысячи людей, которые привыкли к местному климату и считают его вполне достойной расплатой за жизнь в родном краю.
А климат тут и правда более, чем суровый. Село мало того, что расположено далеко на севере, оно ещё и довольно высоко относительно уровня моря и удалено от океанов. А из-за того, что оно лежит в низине, зимой сюда стекается морозный воздух. Сумма этих факторов дает впечатляюще низкие среднегодовые температуры, а абсолютный минимум составил -64,3 градуса по Кельвину. Не очень уютно, но люди приспособились и к этому.
Станция «Восток»
Как бы это ни было парадоксально, но ниже всего температура на Южном полюсе. Разумеется, «южный» в этом случае означает «расположенный внизу карты», а не «на теплом и приятном юге». Самый холодный континент промерз насквозь, только летом в нем оттаивает небольшой поверхностный слой почвы, позволяя выживать ограниченному количеству флоры и фауны.
Погожий летний денек
Люди там не живут, за исключением особо экстримальных ученых, занимающихся исследованием этого неприветливого края. Там есть станции многих стран, в том числе и России. И именно обитатели российского «Востока» зафиксировали температуру, которая долгое время считалась минимальной - -89,2 градуса. Произошло это историческое событие 21 июня 1983 года. И почти двадцать лет этот рекорд казался абсолютным.
Купол Фудзи
Антарктида – континент крайне неприветливый, но там есть и вовсе впечатляющие места, к примеру, Купол Фудзи, он же Гора валькирий. Эта возвышенность расположена на Земле Королевы Мод, одной из самых холодных областей. В дополнение к тому, он расположен на высоте 3600 метров над уровнем моря, что делает климат ещё более суровым. Кстати, Купол Фудзи – одна из самых высоких точек континента, что способствует получению уникальных погодных условий.
Непогожий денек
Именно на этой области и был зафиксирован существующий на данный момент температурный минимум – 91,2 градуса. Интересно не только то, что это минимальная температура, но и первая зафиксированная, перешагнувшая рубеж в 90 градусов ниже нуля.
Отличается и метод обнаружения этой температуры. Дело в том, что чаще всего температуру измеряют обычным спиртовым или электронным градусником. Полученный результат показывает температуру приземного слоя воздуха. Но новый температурный рекорд измерялся не привычным способом, а со спутника. Таким образом, была измерена температура поверхности земли, и поэтому многие ставят под сомнение правомочность этого рекорда.
Где-то над Швецией
Если же говорить не о приземной температуре, а обо всей планете, включая атмосферу, то самая низкая температура будет значительно отличаться от уже упомянутых значений.
Так в атмосфере Земли на высоте в 85 километров над Швецией в 1963 году был зафиксирован температурный минимум, не имеющий аналогов -143 градуса ниже нуля по Цельсию.
С другой стороны если продолжать подниматься, то температура будет уменьшаться, пока не достигнет -270 градусов, характерных для открытого космоса. Правда, планетой это уже считаться не будет.
Где-то в лаборатории
В 2001 году Нобелевская премия по физике была дана группе ученых, которые смогли разработать теоретические основы охлаждения вещества до сверхнизких температур и проверить их на практике. Для этого газ охлаждают в магнитной ловушке, где он не может соприкасаться со стенками и нагреваться от них.
Позже на основании этой методики была получена самая низкая на планете и во всей Вселенной температура – 0,0000000001 по Кельвину, что на один пикокельвин выше абсолютного нуля.
Вряд ли использовался именно этот термометр, но результат был бы похожим
В открытом космосе и то выше, ведь его пространство нагревается за счет радиационного фона, оставшегося после Большого Взрыва. Сейчас средняя температура в межзвездном пространстве составляет около 3 градусов по Кельвину. Постепенно Вселенная остывает, но очень медленно, примерно на 1 градус за 3 миллиарда лет.
Поэтому пока что самая низкая температура зафиксирована именно на Земле, конечно же, если на других планетах нет других цивилизаций со своими учеными, стремящимися узнать тайны материи и энергии.
Она получена в центре взрыва термоядерной бомбы – около 300...400 млн°C. Максимальная температура, достигнутая в ходе управляемой термоядерной реакции на испытательной термоядерной установке ТОКАМАК в Принстонской лаборатории физики плазмы, США, в июне 1986 г., составляет 200 млн°C.
Самая низкая температура
Абсолютный нуль по шкале Кельвина (0 K) соответствует –273,15° по шкале Цельсия или –459,67° по шкале Фаренгейта. Самая низкая температура, 2·10 –9 K (двухбиллионная часть градуса) выше абсолютного нуля, была достигнута в двухступенчатом криостате ядерного размагничивания в Лаборатории низких температур Хельсинкского технологического университета, Финляндия, группой учёных под руководством профессора Олли Лоунасмаа (род. в 1930 г.), о чём было объявлено в октябре 1989 г.
Самый миниатюрный термометр
Д-р Фредерик Сакс, биофизик из Государственного университета штата Нью-Йорк, Буффало, США, сконструировал микротермометр для измерения температуры отдельных живых клеток. Диаметр наконечника термометра – 1 микрон, т.е. 1/50 часть диаметра человеческого волоса.
Самый большой барометр
Водяной барометр высотой 12 м был сконструирован в 1987 г. Бертом Болле, хранителем Музея барометров в Мартенсдейке, Нидерланды, где он и установлен.
Самое большое давление
Как сообщалось в июне 1978 г., в Геофизической лаборатории Института Карнеги, Вашингтон, США, в гигантском гидравлическом прессе с алмазным покрытием было получено самое высокое постоянное давление в 1,70 мегабар (170 ГПа). Было также объявлено, что в этой лаборатории 2 марта 1979 г. получили твёрдый водород под давлением 57 килобар. Ожидается, что металлический водород будет металлом серебристо-белого цвета с плотностью 1,1 г/см 3 . По расчётам физиков Г.К. Мао и П.М. Белла, для этого эксперимента при 25°C потребуется давление в 1 мегабар.
В США, как сообщалось в 1958 г., при использовании динамических методов с ударными скоростями порядка 29 тыс. км/ч было получено мгновенное давление 75 млн атм. (7 тыс. ГПа).
Самая высокая скорость
В августе 1980 г. сообщалось о том, что в Исследовательской лаборатории ВМС США, Вашингтон, США, пластиковый диск был разогнан до скорости 150 км/с. Это максимальная скорость, с которой когда-либо двигался твёрдый видимый объект.
Самые точные весы
Самые точные весы в мире – «Сарториус-4108» – были изготовлены в Гёттингене, ФРГ, на них можно взвешивать предметы до 0,5 г с точностью в 0,01 мкг, или 0,00000001 г, что соответствует приблизительно 1 / 60 веса типографской краски, потраченной на точку в конце этого предложения.
Самая большая пузырьковая камера
Самая крупная в мире пузырьковая камера стоимостью 7 млн долл. была построена в октябре 1973 г. в Уэстоне, штат Иллинойс, США. Она имеет 4,57 м в диаметре, вмещает 33 тыс. л жидкого водорода при температуре –247°C и снабжена сверхпроводящим магнитом, создающим поле 3 Тл.
Самая быстрая центрифуга
Ультрацентрифуга была изобретена Теодором Сведбергом (1884...1971), Швеция, в 1923 г.
Самая высокая скорость вращения, полученная человеком, составлявляет 7250 км/ч. С такой скоростью, как сообщалось 24 января 1975 г., вращается в вакууме 15,2 см конический стержень из углеродного волокна в Бирмингемском университете, Великобритания.
Самое точное сечение
Как сообщалось в июне 1983 г., высокоточный алмазно-токарный станок в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе, штат Калифорния, США, может вдоль рассечь человеческий волос 3 тыс. раз. Стоимость станка 13 млн долл.
Самый мощный электрический ток
Самый мощный электрический ток был сгенерирован в Научной лаборатории Лос-Аламоса, штат Нью-Мексико, США. При одновременном разряде 4032 конденсатора, объединённые в суперконденсатор «Зевс», в течение нескольких микросекунд дают вдвое больший электрический ток, чем генерируемый всеми энергетическими установками Земли.
Самое горячее пламя
Самое горячее пламя получается при сгорании субнитрида углерода (C 4 N 2), дающего при 1 атм. температуру 5261 K.
Самая высокая измеренная частота
Самой высокой частотой, которую воспринимает невооружённый глаз, является частота колебаний жёлто-зелёного света, равная 520,206 808 5 терагерц (1 терагерц – миллион миллионов герц), соответствующая линии перехода 17 – 1 Р(62) йода-127.
Самая высокая частота, измеренная с помощью приборов, – частота колебаний зелёного света, равная 582,491 703 ТГц для b 21 компонента R(15) 43 – 0 линии перехода йода-127. Решением Генеральной конференции мер и весов, принятым 20 октября 1983 г., для точного выражения метра (м) при помощи скорости света (c ) устанавливается, что «метр – это путь, проходимый светом в вакууме за интервал времени, равный 1/299792458 секунды». В результате частота (f ) и длина волны (λ) оказываются связанными зависимостью f ·λ = c .
Самое слабое трение
Самый низкий коэффициент динамического и статического трения для твёрдого тела (0,02) имеет политетрафторэтилен (С 2 F 4n), называемый ПТФЭ. Он равен трению мокрого льда о мокрый лед. Это вещество было впервые получено в достаточном количестве американской фирмой «Е.И. Дюпон де Немур» в 1943 г. и экспортировалось из США под названием «тефлон». Американские и западноевропейские домохозяйки обожают кастрюли и сковородки с антипригарным тефлоновым покрытием.
В центрифуге Университета штата Виргиния, США, в вакууме 10 –6 мм ртутного столба со скоростью 1000 об/с вращается поддерживаемый магнитным полем ротор массой 13,6 кг. Он теряет лишь 1 об/с в сутки и будет вращаться в течение многих лет.
Самое маленькое отверстие
Отверстие диаметром 40 ангстрем (4·10 –6 мм) удалось увидеть на электронном микроскопе JEM 100C при помощи устройства фирмы «Квантел электроникс» в отделении металлургии Оксфордского университета, Великобритания, 28 октября 1979 г. Обнаружить подобное отверстие все равно что найти булавочную головку в стоге сена со сторонами в 1,93 км.
В мае 1983 г. луч электронного микроскопа в Иллинойском университете, США, случайно прожёг в образце бета-алюмината натрия отверстие диаметром 2·10 –9 м.
Самые мощные лазерные лучи
Впервые осветить другое небесное тело лучом света удалось 9 мая 1962 г.; тогда луч света отразился от поверхности Луны. Он был направлен лазером (усилителем света, основанным на вынужденном излучении), точность прицела которого координировалась 121,9 см телескопом, установленным в Массачусетском технологическом институте, Кембридж, штат Массачусетс, США. На лунной поверхности освещалось пятно диаметром около 6,4 км. Лазер был предложен в 1958 г. американцем Чарлзом Таунзом (род. в 1915 г.). Световой импульс подобной мощности при длительности 1 / 5000 сможет прожечь алмаз за счёт его испарения при температуре до 10 000°C. Такую температуру создают 2·10 23 фотонов. Как сообщалось, лазер «Шива», установленный в лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе, штат Калифорния, США, смог сконцентрировать световой пучок мощностью порядка 2,6·10 13 Вт на предмете размером с булавочную головку в течение 9,5·10 –11 с. Этот результат был получен при эксперименте 18 мая 1978 г.
Самый яркий свет
Самыми яркими источниками искусственного света являются лазерные импульсы, которые были сгенерированы в Национальной лаборатории Лос-Аламоса, штат Нью-Мексико, США, в марте 1987 г. д-ром Робертом Грэмом. Мощность вспышки ультрафиолетового света длительностью в 1 пикосекунду (1·10 –12 с) составила 5·10 15 Вт.
Самым мощным источником постоянного света является аргонная дуговая лампа высокого давления с потребляемой мощностью 313 кВт и силой света 1,2 млн кандел, изготовленная фирмой «Вортек индастриз» в Ванкувере, Канада, в марте 1984 г.
Самый мощный прожектор выпускался во время второй мировой войны, в 1939...1945 гг., фирмой «Дженерал электрик». Он был разработан в Научно-исследовательском центре Херста, Лондон. При потребляемой мощности в 600 кВт он давал яркость дуги в 46 500 кд/см 2 и максимальную интенсивность луча 2700 млн кд от параболического зеркала диаметром 3,04 м.
Самый короткий импульс света
Чарлз Шанк с коллегами в лабораториях компании «Америкэн телефон энд телеграф» (АТТ), штат Нью-Джерси, США, получил импульс света длительностью 8 фемтосекунд (8·10 –15 с), о чём было объявлено в апреле 1985 г. Длина импульса равнялась 4...5 длинам волн видимого света, или 2,4 мкм.
Самая долговечная лампочка
Средняя лампочка накаливания горит в течение 750...1000 ч. Есть сведения о том, что , выпущенная фирмой «Шелби электрик» и недавно продемонстрированная г-ном Бернеллом в Пожарном управлении Ливермора, штат Калифорния, США, впервые дала свет в 1901 г.
Самый тяжёлый магнит
Самый тяжёлый в мире магнит имеет диаметр 60 м и весит 36 тыс. т. Он был сделан для синхрофазотрона мощностью 10 ТэВ, установленного в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне, Московская обл.
Самый большой электромагнит
Крупнейший в мире электромагнит является частью детектора L3, используемого в экспериментах на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) Европейского совета ядерных исследований, Швейцария. Электромагнит 8-угольной формы состоит из ярма, изготовленного из 6400 т низкоуглеродистой стали, и алюминиевой катушки весом 1100 т. Элементы ярма, весом до 30 т каждый, были изготовлены в СССР. Катушка, сделанная в Швейцарии, состоит из 168 витков, закреплённых электросваркой на 8-угольной раме. Ток силой 30 тыс. А, проходящий по алюминиевой катушке, создает магнитное поле мощностью 5 килогауссов. Габариты электромагнита, превосходящие высоту 4 этажного здания, составляют 12х12х12 м, а общий вес равен 7810 т. На его изготовление ушло больше металла, чем на постройку .
Магнитные поля
Самое мощное постоянное поле величиной 35,3 ± 0,3 Тесла было получено в Национальной магнитной лаборатории им. Фрэнсиса Биттера в Массачусетском технологическом институте, США, 26 мая 1988 г. Для его получения использовался гибридный магнит с гольмиевыми полюсами. Под его воздействием усиливалось магнитное поле, создаваемое сердцем и мозгом.
Самое слабое магнитное поле было измерено в экранированном помещении той же лаборатории. Его величина составила 8·10 –15 Тесла. Оно использовалось д-ром Дэвидом Коэном для изучения чрезвычайно слабых магнитных полей, создаваемых сердцем и мозгом.
Самый мощный микроскоп
Растровый туннелирующий микроскоп (STM), изобретённый в Научно-исследовательской лаборатории фирмы ИБМ в Цюрихе в 1981 г., позволяет достичь увеличения в 100 млн раз и различить детали до 0,01 диаметра атома (3·10 –10 м). Утверждают, что размеры растровых туннелирующих микроскопов 4-го поколения не будут превышать размера наперстка.
При помощи методов полевой ионной микроскопии наконечники зондов сканирующих туннелирующих микроскопов изготавливаются таким образом, чтобы на их конце был один атом – последние 3 слоя этой сотворённой руками человека пирамиды состоят из 7, 3 и 1 атома В июле 1986 г. представители Лаборатории концерна «Белл телефон систем», Марри Хилл, штат Нью Джерси, США, заявили о том, что им удалось перенести одиночный атом (скорее всего, германия) вольфрамового наконечника зонда растрового туннелирующего микроскопа на германиевую поверхность. В январе 1990 г. подобную операцию повторили Д. Эйглер и Е. Швейцер из Исследовательского центра компании ИБМ, Сан-Хосе, штат Калифорния, США. Используя сканирующий туннелирующий микроскоп, они выложили слово IBM одиночными атомами ксенона, перенеся их на никелевую поверхность.
Самый громкий шум
Самый громкий шум, полученный в лабораторных условиях, был равен 210 дБ, или 400 тыс. ак. Вт (акустических ватт), сообщило агентство НАСА. Он был получен за счёт отражения звука железобетонным испытательным стендом размером 14,63 м и фундаментом глубиной 18,3 м, предназначенным для испытаний ракеты «Сатурн V», в Центре космических полётов им. Маршалла, Хантсвилл, штат Алабама, США, в октябре 1965 г. Звуковой волной такой силы можно было бы сверлить отверстия в твёрдых материалах. Шум был слышен в пределах 161 км.
Самый маленький микрофон
В 1967 г. профессор Ибрагим Каврак из университета Богазичи, Стамбул, Турция, создал микрофон для новой методики измерения давления в потоке жидкости. Его частотный диапазон – от 10 Гц до 10 кГц, размеры – 1,5 мм х 0,7 мм.
Самая высокая нота
Самая высокая из полученных нот имеет частоту 60 гигагерц. Она была сгенерирована лазерным лучом, направленным на кристалл сапфира, в Массачусетском технологическом институте, США, в сентябре 1964 г.
Самый мощный ускоритель частиц
Протонный синхротрон диаметром 2 км в Национальной лаборатории ускорений им. Ферми к востоку от Батейвии, штат Иллинойс, США, является самым мощным в мире ускорителем ядерных частиц. 14 мая 1976 г. на нем была впервые получена энергия порядка 500 ГэВ (5·10 11 электрон-вольт). 13 октября 1985 г. на нем в результате столкновения пучков протонов и антипротонов получена энергия в системе центра масс в 1,6 ГэВ (1,6·10 11 электрон-вольт). Для этого понадобилось 1000 сверхпроводящих магнитов, работающих при температуре –268,8°C, поддерживаемой с помощью самой крупной в мире установки по сжижению гелия производительностью 4500 л/час, вступившей в строй 18 апреля 1980 г.
Поставленная ЦЕРНом (Европейская организация ядерных исследований) цель – обеспечить столкновение пучков протонов и антипротонов в протонном синхротроне на сверхвысокую энергию (SPS) с энергией 270 ГэВ · 2 = 540 ГэВ – была достигнута в Женеве, Швейцария, в 4 ч 55 мин утра 10 июля 1981 г. Эта энергия эквивалентна той, которая выделяется при соударении протонов, имеющих энергию 150 тыс. ГэВ, с неподвижной мишенью.
Министерство энергетики США 16 августа 1983 г. субсидировало исследования по созданию к 1995 г. сверхпроводящего суперколлайдера (SSC) диаметром 83,6 км на энергию двух протон-антипротонных пучков в 20 ТэВ. Белый дом одобрил этот проект стоимостью 6 млрд. долл. 30 января 1987 г.
Самое тихое место
«Мёртвая комната», размером 10,67 х 8,5 м в Лаборатории концерна «Белл телефон систем», Марри-Хилл, штат Нью-Джерси, США, является самой звукопоглощающей комнатой в мире, в которой исчезает 99,98% отражаемого звука.
Самые острые предметы и самые маленькие трубочки
Самыми острыми предметами, сделанными руками человека, являются стеклянные трубочки микропипеток, используемые в экспериментах с тканями живых клеток. Технологию их изготовления разработали и претворили в жизнь профессор Кеннет Т. Браун и Дейл Дж. Фламинг на кафедре физиологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско в 1977 г. Они получали конические наконечники трубок с наружным диаметром 0,02 мкм и внутренним диаметром 0,01 мкм. Последний был тоньше человеческого волоса в 6500 раз.
Мельчайший искусственный предмет
8 февраля 1988 г. фирма «Техас инструментс», Даллас, штат Техас, США, объявила о том, что ей удалось изготовить «квантовые точки» из индия и арсенида галлия диаметром всего лишь 100 миллионных долей миллиметра.
Самый высокий вакуум
Он был получен в Научно-исследовательском центре ИБМ им. Томаса Дж. Уотсона, Йорктаун-Хейтс, штат Нью-Йорк, США, в октябре 1976 г. в криогенной системе с температурами до –269°C и был равен 10 –14 торр. Это эквивалентно тому, что расстояние между молекулами (размером с теннисный мяч) увеличилось с 1 м до 80 км.
Самая низкая вязкость
Калифорнийский технологический институт, США, объявил 1 декабря 1957 г., что жидкий гелий-2 при температурах, близких к абсолютному нулю (–273,15°C), не обладает вязкостью, т.е. имеет идеальную текучесть.
Самое высокое напряжение
17 мая 1979 г. в корпорации «Нешнл электростатикс», Ок-Ридж, штат Теннесси, США, была получена в лабораторных условиях самая высокая разность электрических потенциалов. Она составила 32 ± 1,5 млн В.
Книга рекордов Гиннеса, 1998 г.
Самая низкая температура на Земле когда-либо зарегистрированная была -89.2 градуса по Цельсию на станции «Восток» в Антарктиде 21 июля 1983 года. Был побит предыдущий мировой рекорд минимум -88.3 °С от 24 августа 1960 года на этой же станции «Восток».
Станция «Восток»
«Восток» — Российская научно-исследовательская лаборатория расположена в средней части ледника Восточной Антарктиды, примерно в 1300 километрах от географического Южного полюса.
Это место, где солнце не поднимается зимой. Помимо того, что это очень далеко на Южном полюсе, это еще и высокогорная станция на 3 420 м где зафиксирована самая низкая температура на Земле.
Условия, которые вызвали падение понятия нагретости на исключительно низком уровне «Восток» в июле 1983 года были ясные облака в сопровождении спокойного воздуха. Вертикальное перемешивание воздуха была минимальным и без ветра в течение некоторого времени.
Станция «Восток» -это не отклонение климатического режима Антарктики. 20 июля, 1968 г., нагретость на другой высоте исследовательской базы, лаборатория Плато, опустилась до -86.2 °С.
В поисках самой низкой температуры
Так называемая нагретость на станции «Восток» — это самый низкий показатель в мире после ведения наблюдений с 1912 года. Вполне вероятно, что где-то на Земле было еще холоднее, но просто не было оборудования в то время, чтобы проделать надлежащие измерения. Ведь не так много людей находятся в самых суровых условиях на земле.
Но недавно ученые установили метеорологическую станцию, где они считают, что там становится еще холоднее, чем на станции «Восток».
В общем, сочетание погоды и местной географии вызывает сильные холода. Самая холодная погода образуется когда ясное небо и спокойный воздух. Географически, самая холодная температура бывает вблизи полюсов и вдали от океанов. Плато Восточной Антарктиды, Восточной и Центральной Сибири и Центральной Гренландии предлагают такие условия.
Также становится холоднее на возвышенностях. Так несколько лет назад ученые в восточной Антарктиде поднялись вверх в поисках минимальной степени нагретости, что позволит побить рекорд минимума. Купол «Аргус» самая высокая точка на континенте (4093 м) выше на 664 метра над точкой «Восток», достаточно высоко, чтобы было заметно холоднее. На Куполе спокойный воздух и ясное небо, так необходимые для экстремальных холодов.
В 2005 году китайские и австралийские ученые создали автоматическую метеорологическую станцию на куполе для измерения суточных величин. В течение первых пяти лет эксплуатации, самая холодная температура, зарегистрированная там была -82.5 °С в июле 2005 года, не достаточно низко, чтобы установить новый рекорд.
Дистанционное зондирование с помощью спутников НАСА с 2003 по 2013 год измеряемых величин поверхности в непосредственной близости от купола, обнаружено 10 августа 2010 года где было -93.2 °С. Еще раз, почти так же холодно -93.0 °C было зафиксировано 13 июля 2013 года. Самая низкая температура была найдена в небольших впадинах на ледяном пейзаже, где холодный воздух собирается.
При объявлении этих экстремальных величин запись не признана Всемирной метеорологической организацией как экстремальное погодное и климатических явление. Международный комитет, который проверяет экстремальные погодные условия не считают величину, измеренную с помощью дистанционного зондирования в качестве официальных отчетов.
Так, что рекорд станции «Восток» в Антарктиде, который был измерен с использованием стандартного оборудования и методов, до сих пор стоит в качестве официальной самой низкой температуры на Земле — 89.2 градуса по Цельсию
Самая низкая температура в России
За пределами Антарктики Россия представляет самые холодные температуры в мире. Низкие значения до -67.7 °С были измерены в Верхоянске, Россия два дня, 5 и 7 февраля в 1992 году, в Оймяконе, Россия 6 февраля 1933 года. Оба места лежат в отдаленной части Восточной Сибири. Неофициальные сообщения из этого района утверждают, что даже более низкие температуры, вплоть до -77.8 °С были достигнуты.
Что особенно поражает Верхоянск и Оймякон в том, что в отличие от других мест с самой низкой температурой в мире, это не современные научно-исследовательские станции, а вековые поселки с несколькими сотнями постоянных жителей. Самая низкая температура в России зафиксирована в этих поселках.
Самая низкая температура западного полушария
На другой стороне земного шара, в западном полушарии, самая низкая температура воздуха была зафиксирована в Гренландии. В Северном Ледовитом океане на научно-исследовательской станции ученые Британской экспедиции во льдах на севере Гренландии зафиксировали минимальное значение -66.1 °С 9 января 1954 года. Всего за две зимы с 1952 по 1954 год зафиксирована в Северном Ледовитом океане которая опустилась ниже -59.4 °C на 16 дней.
- Самая низкая температура на Земле официально зарегистрированная
- Станция Восток, Антарктида -89.2 °С — 21 Июля 1983
- Станция Восток, Антарктида -88.3 °С — 24 Августа 1960
- Станции Плато, Антарктида -86.2 °С — 20 Июля 1968 Года
- Купол Аргус, Антарктида -82.5 °С — 12 Июля 2005 Года
- Верхоянск, Россия -67.8 °С — 5 Февраля 1892
- Верхоянск, Россия -67.8 °С — 7 Февраля 1892
- Оймякон, Россия -67.8 °С — 6 Февраля, 1933
- Северный Ледовитый океан, Гренландия -66.1 °С — 9 Января 1954
