सर्च-रिसर्च : परिपूर्ण शून्य तापमान

थंडी गुलाबी, हवा ही शराबी,
छेडीत जाऊ आज प्रीत साजणा...

मराठीतील हे युगलगीत आपल्या सर्वांनाच्याच ओठावर नेहमी रेंगाळत असते. गुलाबी थंडीचे वर्णन करताना कवीच्या मनात फार तर 16-17 अंश सेल्सिअस तापमानाची कल्पना असेल. पण तुम्हाला कल्पना आहे का ब्रह्मांडातील सर्वांत कमी तापमान किती असते? तुम्ही म्हणाल बर्फाचे तापमान, म्हणजेच शून्य अंश सेल्सिअस ! पण सियाचीनमध्ये तर उणे 30-40 तापमानात सैनिक देशाचे रक्षण करतात! म्हणजेच तापमान शून्याच्या खाली ‘उणे’ परिमाणात सुद्धा असते. आता हे कुठवर खाली गेल्यावर आपल्याला विश्वातले सर्वांत कमी तापमान मिळेल?

प्रयोगशाळेत किंवा पशुवैद्यकाकडे असलेल्या टाकीत तुम्ही ‘नायट्रोजन’ पाहिला असेल. पण हा नायट्रोजन द्रव स्वरूपात असतो. त्याचे तापमान तब्बल उणे 195 अंश सेल्सिअस असते. तसेच अग्निबाण किंवा प्रयोगशाळांमध्ये द्रवरूप हेलिअम वापरला जातो. त्याचे तापमान उणे 269 अंश सेल्सिअस असते! आता तुम्हाला कल्पना आली असेल, की अशी गुलाबी थंडी किती तीव्र असू शकते. ब्रह्मांडातील सर्वात कमी म्हणजेच उणे 272 अंश सेल्सिअस तापमान ‘बुमरॅन्ग नेब्युला’चे आहे. तर ‘परिपूर्ण शून्य’ तापमान हे उणे 273.15 अंश सेल्सिअस आहे. त्यालाच आपण ‘शून्य केल्विन’ असेही म्हणतो. याच्याखाली पारा उतरू शकत नाही. या अवस्थेला अणूंची हालचाल पूर्ण बंद होते.

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप 

आज हा सगळा सारीपाट मांडायचे कारण की, विविध प्रयोगांसाठी शास्त्रज्ञांना कमी वेळेत उणे 271 अंश सेल्सिअस (म्हणजेच 1.75 केल्विन) तापमानाची आवश्‍यकता असते. पुन्हा तीच प्रक्रिया उलट गतीने होत वातावरणातील तापमानपण हवे असते. यासाठी ‘आईसऑक्समफर्ड’ या कंपनीने ‘अल्ट्रा-लो’ तापमान मिळवण्यात यश आले आहे. ज्यामध्ये 100 मिलीमीटर आकाराच्या पदार्थाचे तापमान अर्ध्या तासात 1.75 केल्विनपर्यंत पोचते. बाजारात आजवरची उपलब्ध सर्वांत अत्याधुनिक आणि इतक्या कमी तापमानाला जाणारी ही एकमेव प्रणाली असल्याचे संशोधक डॉ. पॉल केली यांनी सांगितले. प्रणालीचे नाव त्यांनी ‘ड्राय आईस 1.5के 100एमएम’ असे ठेवले आहे. कोणत्याही सजीव अथवा निर्जीव पदार्थात अणूंच्या हालचालींमुळे उष्णता तयार होते. जशी अणुंची हालचाल कमी होईल तसे त्या पदार्थाचे तापमान परिपूर्ण शुन्याकडे जाते. प्रणाली विकसित करताना भोवतीची सूक्ष्म कंपने पदार्थापर्यंत पोहचू नये म्हणून शास्त्रज्ञांनी विशेष काळजी घेतली आहे. तापमान जसे कमी होत जाते, तशी पदार्थाची वाहकताही वाढते. त्याला आपण ‘सुपरकंडक्टिविटी’ असे म्हणतो. जसे विद्युतधारेच्या वहनाबद्दल आपण बोलतोय (वाचतोय) म्हटल्यावर सोबत चुंबकत्वही आलेच! तापमान परिपूर्ण शुन्याकडे जात असताना पदार्थांच्या विद्युतचुंबकीय गुणधर्मामुळे निर्माण होणारी जटिलताही हाताळावी लागते.

लॉकडाउनमध्ये ब्रिटनवासियांसाठी 'भांगडा' नृत्य ठरले ऊर्जेचा स्त्रोत

पदार्थातील अतिसंवाहकता, परिपूर्ण शून्य तापमान, विद्युतचुंबकीय बदल आदी मूलभूत संशोधनासाठी ही प्रणाली निश्चितच उपयोगी पडणार आहे. पण त्याचबरोबर याद्वारे होणारी संशोधने उपयोजित विज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण बदल घडवतील.