Los científicos del Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST) han desarrollado un nuevo termómetro que aumenta los átomos a niveles de energía tan altos que son mil veces más altos de lo habitual. Al monitorear cómo estos átomos gigantes de “Rudberg” interactúan con el calor en su entorno, los investigadores pueden medir temperaturas con una precisión significativa. La sensibilidad del termómetro puede mejorar la medición de la temperatura en los campos, desde la investigación cuántica hasta la fabricación industrial.
A diferencia del termómetro tradicional, un termómetro de Ridburgh no necesita ser ajustado primero o caralidad a la fábrica porque, naturalmente, depende de los principios básicos de la física cuántica. Estos principios cuánticos básicos obtienen mediciones precisas que también detectan directamente para los estándares internacionales.
“Estamos creando principalmente un termómetro que puede proporcionar lecturas de temperatura precisas sin una calibración normal que requiere termómetros existentes”, dijo el investigador de NIST Post, Noah Skolosburge.
Revolución en las mediciones de temperatura
Investigación, apareció en Investigación de revisión físicaRidburgh es la primera medición exitosa de temperatura usando átomos. Para hacer este termómetro, los investigadores llenan la cámara de vacío con gas de átomos de gas y usan láseres y sectores magnéticos para atraparlos y enfriarlos a cero casi absoluto, aproximadamente 0.5 Milkia (mil grados). Esto significa que los átomos no se movían básicamente. Usando láseres, aumentaron los electrones externos de los átomos en una órbita muy alta, lo que hace que los átomos sean aproximadamente 1,000 1,000 veces más grandes que los átomos de rubíes normales.
En los átomos de RideBurg, el electrón externo está lejos de la parte central del átomo, que es más responsable del sector eléctrico y otros efectos. Esto incluye radiación del cuerpo negro, calor fuera del entorno. Los átomos de Ridesburgh de la radiación del cuerpo negro pueden saltar aún más órbita. La temperatura creciente aumenta la cantidad de radiación del cuerpo negro y la velocidad de este proceso. De esta manera, los investigadores pueden medir la temperatura detectando estos saltos de energía con el tiempo.
Este enfoque también permitió detectar cambios de temperatura menores. Aunque hay otros tipos de termómetro cuántico, los termómetros de Ridburgh pueden medir sus temperaturas del medio ambiente a aproximadamente 0 a 100 grados Celsius, que no es necesario tocarse.
Este progreso no solo allanó el camino para la nueva clase de termómetro, sino que es especialmente importante para los relojes nucleares, ya que la radiación del cuerpo negro puede reducir su precisión.
“Los relojes nucleares son extraordinariamente sensibles a los cambios de temperatura, lo que puede causar pequeños errores en la medición”, dijo Chris Holve, científico de NIST Research. “Esperamos que esta nueva tecnología pueda ayudar a hacer que nuestros relojes nucleares sean aún más correctos”.
Más allá de la ciencia de la precisión, desde el nuevo termómetro hasta la nave espacial hasta las plantas de fabricación modernas, el entorno desafiante puede tener aplicaciones generalizadas, donde la lectura sensible de temperatura es esencial.
Con este desarrollo, NIST continúa avanzando los límites de la ciencia y la tecnología.
“Este método abre la puerta a un mundo donde la medición de la temperatura es tan confiable como la estabilidad básica de la naturaleza”. “Este es un paso interesante para la tecnología de detección cuántica”.
