Ó nulaabsolutní a nejnižší teoretická teplota kam tělo může dosáhnout. Toto je spodní hranice tepelného míchání a odpovídá a fyzický stav ve kterém celek Kinetická energie a potenciál systému se rovná nule. Podle třetího zákona Termodynamika, pokud některý systém dosáhne absolutní nulové teploty, jeho entropie se stane nulovým.
Viz také: 7 otázek, které fyzika nezodpověděla
Definice
Na termodynamická stupnice teploty, odstupňované v kelvinech, absolutní nula je ekvivalentní 0 K, -273,15 ºC nebo dokonce -459,67 ºF. Teoreticky, pokud má nějaký termodynamický systém tuto teplotu, tak všechny molekul, atomy a elektrony jsou v dokonalém stavu klidu, bez jakékoli kinetické energie nebo jakéhokoli typu interakce mezi jejich složkami.
Když je však hmota při teplotách blízkých absolutní nule, Fyzikální zákony mění chování. Na tak nízkých úrovních energiekvantové efekty začnou ovlivňovat dynamiku atomů a molekul.
Důsledkem vzniku kvantových efektů je, že veškerý determinismus a možnost měření přesné (které jsou běžné v klasické fyzice) již nedávají smysl díky kvantové vlastnosti volání
Heisenbergův princip nejistoty.Zcela jednoduše, Heisenbergův princip je to vnuknutí přírody, které nám brání poznat s naprostou přesností cokoli velikost fyzika související s kvantovými systémy.
Jinými slovy, díky tomuto principu není možné s maximální přesností určit polohu a atom, protože za to by měl být dokonale statický, a to vlastnosti nedovolují dává kvantová fyzika.
Proč není možné dosáhnout absolutní nuly?
THE nemožnostod absolutní nuly vysvětluje třetí termodynamický zákon. Tento zákon, známý také jako Nernstův teorém nebo postulát, říká, že je nemožné, aby se entropie systému stala nulovou konečným počtem transformací.
Viz také:Objevte zábavná fakta o paprscích, ze kterých vám vstávají vlasy na hlavě
Co by se stalo při absolutní nule?
navzdory neschopnost dosáhnout absolutní nuly, když se dostaneme jen o několik stupňů nad tuto teplotu, objeví se některé zajímavé efekty: atomy jsou velmi blízko navzájem, dokonce i plyny, jako vodík a hélium, stát se pevným. Při této teplotě jsou přítomny některé látky supravodivé vlastnosti, stejně jako ligy niob a titan.
Někteří teoretičtí fyzici se také domnívají, že pokud by těleso dosáhlo teploty absolutní nuly, jeho hmotnost by přestala existovat. Důvod tohoto chování je v odpočinkovou energii, koncept vytvořený německým fyzikem Albert Einstein. Podle Einsteinova vztahu mezi těstoviny a odpočinkovou energii, těleso bez jakékoli energie nemůže mít hmotnost.
Koukni setaky: Fyzikální objevy, které se staly náhodou
Jak dosáhnout absolutní nuly?
Vědci používají několik technik k umělému vytvoření teplot blízkých absolutní nule. Jedním z nejpoužívanějších způsobů, jak vědci dosáhnout 0 K, je laserové chlazení.
Proces funguje takto: a foton je emitován směrem k atomu, je tento foton absorbován a postupně znovu emitován v opačném směru. Reemitované fotony však mají energie o něco vyšší než dopadající fotony, což je rozdíl energie je extrahována z pohybu samotného atomu, jehož oscilace jsou redukovány až téměř úplně zastavil.
Koukni setaky: Vědět vše o termologii
Nemožnost absolutní nuly
absolutní nula je nedosažitelný, to znamená, že při takové teplotě nikdy nic nezměříme. Tato nemožnost má svůj původ v zákonech termodynamiky a také ve vlastnostech kvantové fyziky. Princip neurčitosti například zaručuje, že energie kvantového systému není nikdy nulová.
Další způsob, jak pochopit nemožnost absolutní nuly, se týká proces měření teploty. Když potřebujeme změřit teplotu tělesa nebo systému, použijeme a teploměr. Pokud však dáme teploměr k měření teploty nějakého tělesa, údajně při teplotě 0 K, tento přístroj bude si s tělem vyměňovat teplo, který bude mít zvýšenou teplotu, a to i na mikroskopických úrovních.
Ode mě, Rafael Helerbrock
