What is the coldest thing in the world? - Lina Marieth Hoyos

Translator: Palash Dubey Reviewer: Arvind Patil

The coldest materials in the world aren’t in Antarctica.

दुनिया के सबसे ठन्डे पदार्थ, अंटार्कटिका मे नही हैं |

They’re not at the top of Mount Everest

वो माउंट ऐवरेस्ट के शिखर पर भी नही हैं

or buried in a glacier.

और ना ही किसी हिमनदी मे दफ़्न |

They’re in physics labs:

वो भौतिकी की प्रयोगशालाओं मे हैं :

clouds of gases held just fractions of a degree above absolute zero.

परम शुन्य तापमान से एक डिग्री के कुछ अंश ज्यादा; तापमान पर रखे गए

गैसों के बादल |

That’s 395 million times colder than your refrigerator,

जो है आपके रेफ़्रिजेरेटर के तापमान से 3950000000 गुना कम,

100 million times colder than liquid nitrogen,

तरल नाइट्रोजन से 100,000,000 गुना ज्यादा ठंडा,

and 4 million times colder than outer space.

तथा बाह्य अंतरिक्ष से 4,000,000 गुना ज्यादा ठंडा |

इतने कम तापमान वैज्ञानिको को पदार्थों के भीतर की कार्यप्रणालियों का अवलोकन

Temperatures this low give scientists a window into the inner workings of matter,

करने के लिए एक खिड़की प्रदान करते हैं,

and allow engineers to build incredibly sensitive instruments

और अभियाँत्रिकों को आश्चर्यजनक रूप से संवेदनशील उपकरण बनाने की क्षमता देता है

that tell us more about everything

जो हमे सभी के बारे मे अधिक बताते हैं

from our exact position on the planet

धरती पर हमारी सटीक स्थिति से लेकर

to what’s happening in the farthest reaches of the universe.

ब्रह्माण्ड के सुदूर फैलाव में चल रही हलचल तक |

How do we create such extreme temperatures?

हम इतने चरम तापमान उत्पन्न कैसे करते हैं ?

In short, by slowing down moving particles.

संक्षेप मे , गति करते हुए अणुओं को धीमा करके |

When we’re talking about temperature, what we’re really talking about is motion.

जब हम तापमान के बारे मे चर्चा करते है

तब हम वास्तव मे गति के बारे मे चर्चा कर रहे होते हैं |

The atoms that make up solids,

अणु जिनसे बने होते हैं ठोस ,

liquids,

तरल

and gases

और गैसें

are moving all the time.

हरसमय गति कर रहे होते हैं

When atoms are moving more rapidly, we perceive that matter as hot.

जब अणु ज्यादा तेज़ी से गति कर रहे होते हैं,

तब हमे पदार्थ गर्म अनुभव होते हैं

When they’re moving more slowly, we perceive it as cold.

जब वह धीरे गति कर रहे होते हैं,

तब हमें ठन्डे अनुभव होते हैं

To make a hot object or gas cold in everyday life,

दैनिक जीवन मे किसी गर्म वस्तु या गैस को ठंडा करने के लिए

we place it in a colder environment, like a refrigerator.

हम उसे ज्यादा ठन्डे वातावरण मे रखते हैं जैसे, रेफ्रीजिरेटर

Some of the atomic motion in the hot object is transferred to the surroundings,

गर्म वस्तुओ की कुछ आणविक गति आसपास के वातावरण मे स्थानांतरित हो जाती है

and it cools down.

और वो ठंडा हो जाता है

But there’s a limit to this:

पर इसकी भी एक सीमा है :

even outer space is too warm to create ultra-low temperatures.

यहां तक कि बाह्य अंतरिक्ष भी गर्म है अत्यंत कम तापमान उत्पन्न करने के लिए |

So instead, scientists figured out a way to slow the atoms down directly –

तो इसके स्थान पर वैज्ञानिको ने एक रास्ता खोजा -

अणुओं की गति को प्रत्यक्ष रूप से कम करना –

with a laser beam.

एक लेज़र किरण से

Under most circumstances,

अधिकांश परिस्थितियों मे,

the energy in a laser beam heats things up.

लेज़र किरण की शक्ति से वस्तुऐं गर्म होती हैं

But used in a very precise way,

पर एक विधिपूर्वक ढंग से प्रयोग करने पर,

the beam’s momentum can stall moving atoms, cooling them down.

किरण का आवेग गति करते हुए अणुओं को रोक सकता है, ठंडा कर सकता है

That’s what happens in a device called a magneto-optical trap.

मैग्नेटो - ऑप्टिकल ट्रैप नामक यन्त्र मे यही होता है

Atoms are injected into a vacuum chamber,

अणुओं को एक निर्वात कक्ष मे डाला जाता है

and a magnetic field draws them towards the center.

और एक चुम्बकीय क्षेत्र उन्हें केंद्र की और लाता है

A laser beam aimed at the middle of the chamber

एक कक्ष के केंद्र की ओर लक्षित की हुई लेज़र किरण को

is tuned to just the right frequency

मात्र सही आवृत्ति पर समायोजित किया जाता है

that an atom moving towards it will absorb a photon of the laser beam and slow down.

फिर उसकी ओर बढ़ता एक अणु,

लेज़र किरण के फोटोन को सोख कर धीमा हो जाता है

The slow down effect comes from the transfer of momentum

यह धीमा होने का प्रभाव आवेग के स्थानांतरण के बाद आता है

between the atom and the photon.

अणु और फोटोन के बीच

A total of six beams, in a perpendicular arrangement,

कुल ६ किरणे लंबरूप व्यवस्था मे

ensure that atoms traveling in all directions will be intercepted.

सुनिश्चित करता है कि सभी दिशाओ मे जाते हुए अणु अवरोधित हो

At the center, where the beams intersect,

केंद्र पर जहां किरणे मिलती हैं

the atoms move sluggishly, as if trapped in a thick liquid —

अणु धीरे- धीरे गति करते हैं जैसे कि किसी गाढ़े तरल में फंसे हों

an effect the researchers who invented it described as “optical molasses.”

एक प्रभाव जिसे उसके खोजी अनुसंधान कर्ताओ ने नाम दिया "ऑप्टिकल मोलासेस " |

A magneto-optical trap like this

इस तरह के एक मैग्नेटो - ऑप्टिकल जाल मे

can cool atoms down to just a few microkelvins —

अणुओं को महज कुछ मिक्रोकेलविन्स तक, ठंडा किया जा सकता है

about -273 degrees Celsius.

लगभग -२७३ केल्विन तक

This technique was developed in the 1980s,

यह तकनीक १९८० के दशक मे विकसित की गयी थी,

and the scientists who'd contributed to it

और जिन वैज्ञानिको ने इसमें योगदान दिया था

won the Nobel Prize in Physics in 1997 for the discovery.

उन्होंने १९९७ का भौतिकी का नोबल पुरुस्कार जीता

Since then, laser cooling has been improved to reach even lower temperatures.

तब से, लेज़र कूलिंग को और भी कम तापमान तक पहुंचने के लिए उन्नत किया गया है

But why would you want to cool atoms down that much?

पर आप अणुओं को इतना ठंडा क्यों करना चाहेंगे ?

First of all, cold atoms can make very good detectors.

सर्वप्रथम , ठन्डे अणु बहुत अच्छे अनुवेदक बनते हैं |

With so little energy,

बहुत कम ऊर्जा के साथ,

they’re incredibly sensitive to fluctuations in the environment.

वे वातावरण मे हो रहे बदलावों के प्रति आश्चर्यजनक रूप से संवेदनशील होते हैं

So they’re used in devices that find underground oil and mineral deposits,

इसलिए ये भूमिगत तेल और खनिज भण्डारो को खोजने के लिए प्रयुक्त होते हैं,

and they also make highly accurate atomic clocks,

तथा बेहद सटीक आणविक घड़ियाँ बनाने मे,

जैसे कि वो जो प्रयोग की जाती हैं ग्लोबल पोजिशनिंग सैटेलाइट्स पर

like the ones used in global positioning satellites.

Secondly, cold atoms hold enormous potential

दूसरा , ठन्डे अणु वृहद् सामर्थ्य रखते हैं

for probing the frontiers of physics.

भौतिकी की सीमाओं तक जाने मे

Their extreme sensitivity makes them candidates

इनकी उच्च संवेदनशीलता इन्हे अभयर्थी बनाते हैं

to be used to detect gravitational waves in future space-based detectors.

गुरुत्वाकर्षणीय तरंगो का पता लगाने,

भविष्य के अंतरिक्ष पर आधारित अनुवेदक के निर्माण मे

They’re also useful for the study of atomic and subatomic phenomena,

इन्हे आणविक और उपपरमाण्वीय घटनाओ का अधययन करने मे

which requires measuring incredibly tiny fluctuations in the energy of atoms.

जिन्हे अणु मे होने वाले बहुत ही बारीक ऊर्जा के उतार - चढ़ावों का

Those are drowned out at normal temperatures,

सामान्य तापमानों पर ये डूब जाते हैं

when atoms speed around at hundreds of meters per second.

जहां पर अणुओ की गतियां कई मीटर्स प्रति सेकंड होती हैं

Laser cooling can slow atoms to just a few centimeters per second—

लेज़र कूलिंग अणुओं को

कुछ सेन्टीमीटर्स प्रति सेकंड तक धीमा कर देता है —

enough for the motion caused by atomic quantum effects to become obvious.

एटॉमिक क्वांटम के द्वारा पैदा हुए गति को और प्रभावों को प्रत्यक्ष करने के लिए

Ultracold atoms have already allowed scientists to study phenomena

अतयंत ठन्डे अणुओं ने वैज्ञानिको को बोस - आइंस्टीन कॉन्डेंसेट

like Bose-Einstein condensation,

जिसमे अणुओं को लगभग परमशुन्य तक ठंडा किया जाता है

in which atoms are cooled almost to absolute zero

और वे पदार्थ की एक नयी अवस्था बन जाते हैं

and become a rare new state of matter.

जैसी वस्तुओं का अध्ययन करने का अवसर दिया

So as researchers continue in their quest to understand the laws of physics

अनुसन्धानकर्ताओ ने अपनी, भौतिकी के नियमो की खोज जारी रखी है

and unravel the mysteries of the universe,

और ब्रह्माण्ड के रहस्यों से पर्दा उठा रहे हैं

they’ll do so with the help of the very coldest atoms in it.

और ऐसा वे करेंगे उसमे उपस्थित सबसे ठन्डे अणुओ से