سردترین نقطه زمین کجاست؟
به گفته محققان و دانشمندان مکانی در کالیفرنیا به عنوان سردترین نقطه زمین مشخص شد.
به نظرتان سردترین مکان روی کره زمین کجاست؟ اگر به اعماق قطب جنوب فکر می‌کنید، در اشتباهید. جایی روی سطح کره زمین و در کالیفرنیا از همه جا سردتر است (یا دست کم همین مکان در زیر زمین) و این دقیقا برخلاف چیزی است که بیشتر ما فکر می‌کنیم.
در اعماق پارک منلو در Golden State، ماشینی به طول ۴۸۰۰ متر مشغول به کار است و دانشمندان این تونل را حتی از عمیق‌ترین نقاط فضا هم سردتر نگاه می‌دارند.
دما در این فضای کوچک در کالیفرنیا ۲۷۱- سانتی‌گراد، یعنی کمی بالاتر از صفر مطلق (دمایی فرضی که در آن تمام حرکات اتمی متوقف می‌شوند) است و این خودش یک دستاورد بزرگ علمی به شمار می‌رود.
اما دلیل ایجاد چنین دمایی در این منطقه هم درنوع خودش جالب توجه است. دلیل ایجاد و حفظ چنین دمایی این است که دانشمندان دپارتمان آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC بتوانند قوی‌ترین لیزر پرتو ایکس جهان که Linac Coherent Light Source یا به طور خلاصه (LCLS II) نامیده می‌شود را مورد استفاده قرار دهند. این دستگاه در حقیقت نسخه جدید و ارتقا یافته لیزر اشعه ایکس بدون الکترون LCLS (یعنی XFEL) است.
لیزر LCLS-II نخستین پرتوهای تابشی پرانرژی‌اش را در دوازدهم سپتامبر ۲۰۲۳ تولید کرد و با آن “نور اول” عصر جدید هیجان‌انگیزی از تحقیقات مبتنی بر اشعه ایکس را در طیف گسترده‌ای از مباحث علمی آغاز شد.
LCLS-II وقتی با تمام توان فعالیت کند، می‌تواند در هر ثانیه حدود یک میلیون پالس اشعه ایکس را پمپ کند که حدود ۸هزار برابر بیشتر از نسخه قبلی خود است که قادر به ایجاد حدود ۱۲۰ پالس پرتو ایکس در ثانیه بود. این بدین معنی است که LCLS-II می‌تواند یک پرتو اشعه ایکس ده هزار برابر پرنورتر از نسخه قبلی ایجاد کند و بدین ترتیب این قوی‌ترین لیزر اشعه ایکسی است که تا به امروز ساخته و تولید شده است.
گرگ هایس، مدیر پروژه LCLS-II در این باره گفت: « LCLS-II نشان دهنده یک تعدیل یا تغییر پارادایم قابل توجه برای علم است. قطار پیوسته پالس‌های اشعه ایکس برای دانشمندان سوژه بسیار جذابی است.»
درحال‌حاضر هزاران محقق در حال انجام تحقیقاتی با این آزمایش‌ها هستند. اما این سوال مطرح می‌شود که دانشمندان برای چه امری به چنین لیزر پرتو ایکس پرقدرتی نیاز دارند؟
فیلمبرداری از مولکول‌ها و پیشرفت فیزیک کوانتومی
کلید کاربرد بی‌سابقه استفاده از LCLS-II، توانایی این دستگاه در تولید پالس‌های نوری پرانرژی در هر ثانیه و تمرکز این پالس‌ها بر روی مناطق دقیقی است که به لطف طول موج‌های کوتاه اشعه ایکس به‌دست می‌آیند. این به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا عکس‌هایی از واکنش‌هایی که در سطح اتمی در مقیاس یک میلیاردم یک میلیونیم یک ثانیه در حال وقوع است (از فمتو ثانیه تا آتوثانیه) را ثبت کنند. در حقیقت پژوهشگران می‌توانند به لطف LCLS-II، برخی از کوچکترین و کوتاه‌ترین فیلم‌های ممکن را بسازند.
LCLS-II در عین حال این امکان را برای پژوهشگران فراهم می‌کند تا رویدادهای شیمیایی که در مقیاس‌های زمانی بسیار کوچک اتفاق می‌افتند را رویت و ثبت کرده و فیلم‌های مولکولی کوتاه و دقیقی بسازند. در علم زیست‌شناسی، این به معنای توانایی دیدن آشفتگی زندگی است (ورود به فرآیندهایی مثل فتوسنتز و عملکرد پروتئین‌ها با سرعت‌های بالا و مقیاس‌هایی که تا پیش از این امکان‌پذیر نبود)