Физики из университета Аделаиды (Австралия) изготовили самый чувствительный в мире термометр — он в три раза точнее, чем лучшие термометры, существовавшие до сих пор.
В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи из University’s Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS) сообщают, что при помощи их изобретения можно измерять температуру с точностью до 30 миллиардных долей градуса.
«Мы считаем, что это лучшее из когда-либо сделанных измерений температуры при комнатной температуре», — говорит руководитель проекта профессор Андре Луитьен с кафедры экспериментальной физики IPAS, указывая на то, что теперь можно сделать и более тонкие измерения температуры в криогенных средах (при температурах около абсолютного нуля).
«Мы в состоянии измерять перепады температур с точностью до 30 миллиардных долей градуса, — говорит профессор Луитьен. — Чтобы подчеркнуть, насколько это точно: когда мы измеряем температуру объекта, мы видим, что она всегда колеблется. Известно, что все атомы любых материалов всегда в движении, но теперь мы видим это непрестанные колебания с помощью нашего термометра, показывающего, что микромир всегда в движении».
В статье под заголовком Nano-Kelvin Thermometry and Temperature Control: Beyond the Thermal Noise Limit описан очень точный и чувствительный термометр неортодоксальной конструкции — для измерения температуры в нем используется свет. Термометр вводит два световых пучка (зеленый и красный) в тщательно отполированный кристаллический диск. Световые пучки проходят сквозь кристалл с чуть разной скоростью, в зависимости от температуры кристалла.
«Когда мы нагреваем кристалл, мы видим, что прохождение красного света происходит на микроскопические доли секунды медленнее, чем зеленого», — поясняет профессор Луитьен. Заставляя свет проходить тысячи раз по всему краю диска, ученые добиваются усиления этого эффекта, что дает возможность измерить разницу в прохождении различных световых пучков сквозь кристалл с большой точностью.
Профессор Луитьен утверждает, что разработанный метод может быть применен и для сверхчувствительных измерений других параметров, таких как давление, влажность, сила, а также использован для поисков конкретного химического вещества.
«Мы сможем измерить множество различных свойств материалов с высокой точностью, используя инструменты, которые можно будет носить с собой. Это совершит революцию в технологиях, используемых в различных промышленных и медицинских областях, где обнаружение следовых количеств веществ имеет большое значение», — завершает профессор.