Ο μηδέναπόλυτος και το χαμηλότερη θεωρητική θερμοκρασία στο οποίο μπορεί να φτάσει ένα σώμα. Αυτό είναι το κατώτερο όριο θερμικής ανάδευσης και αντιστοιχεί στο α φυσική κατάσταση στο οποίο το σύνολο κινητική ενέργεια και δυνητικός ενός συστήματος είναι ίσο με μηδέν. Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Θερμοδυναμική, αν κάποιο σύστημα φτάνει σε απόλυτη μηδενική θερμοκρασία, είναι εντροπία γίνεται μηδέν.
Δείτε επίσης: 7 ερωτήσεις που η Φυσική δεν έχει απαντήσει ακόμη
Ορισμός
Στο θερμοδυναμική κλίμακα της θερμοκρασίας, βαθμονομημένη σε kelvins, το απόλυτο μηδέν ισοδυναμεί με 0 K, -273,15 ºC ή ακόμη και -459,67 ºF. Θεωρητικά, εάν οποιοδήποτε θερμοδυναμικό σύστημα βρίσκεται σε αυτήν τη θερμοκρασία, όλα του μόρια, άτομα και ηλεκτρόνια βρίσκονται σε τέλεια κατάσταση ανάπαυσης, χωρίς κινητική ενέργεια ή οποιαδήποτε αλληλεπίδραση μεταξύ των συστατικών τους.
Ωστόσο, όταν η ύλη βρίσκεται σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, το Οι νόμοι φυσικής αλλάζουν συμπεριφορά. Σε τόσο χαμηλά επίπεδα ενέργεια, τα κβαντικά αποτελέσματα αρχίζουν να επηρεάζουν τη δυναμική των ατόμων και των μορίων.
Η συνέπεια της εμφάνισης των κβαντικών επιδράσεων είναι ότι όλοι οι ντετερμινισμοί και η δυνατότητα των μετρήσεων ακριβής (που είναι κοινές στην κλασική φυσική) δεν έχει πλέον νόημα, χάρη στην κβαντική ιδιότητα πρόσκληση του Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.
Πολύ απλά, το Η αρχή του Χάισενμπεργκ Είναι μια επιβολή της φύσης που μας εμποδίζει να γνωρίζουμε, με απόλυτη ακρίβεια, οποιαδήποτε μεγαλείο φυσική που σχετίζεται με τα κβαντικά συστήματα.
Με άλλα λόγια, χάρη σε αυτήν την αρχή, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί με μέγιστη ακρίβεια η θέση του a atom, γιατί για αυτό, θα πρέπει να είναι απόλυτα στατικό, και αυτό δεν επιτρέπεται από τις ιδιότητες δίνει κβαντική φυσική.
Γιατί δεν είναι δυνατόν να φτάσετε στο απόλυτο μηδέν;
Ο αδύνατοαπό το απόλυτο μηδέν εξηγείται από τον τρίτο νόμο της θερμοδυναμικής. Αυτός ο νόμος, επίσης γνωστός ως θεώρημα ή αξίωμα του Nernst, δηλώνει ότι είναι αδύνατο, από έναν πεπερασμένο αριθμό μετασχηματισμών, να γίνει μηδενική η εντροπία ενός συστήματος.
Δείτε επίσης:Ανακαλύψτε διασκεδαστικά γεγονότα σχετικά με τις ακτίνες που θα κάνουν τα μαλλιά σας σταματημένα
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Τι θα συνέβαινε στο απόλυτο μηδέν;
παρά δεν μπορεί να φτάσει στο απόλυτο μηδέν, όταν φτάσουμε σε μερικούς βαθμούς πέρα από αυτήν τη θερμοκρασία, προκύπτουν μερικά ενδιαφέροντα εφέ: το τα άτομα είναι πολύ κοντά ο ένας τον άλλον, ακόμη και το αέρια, σαν υδρογόνο και ήλιο, γίνετε σταθεροί. Σε αυτήν τη θερμοκρασία, ορισμένες ουσίες έχουν υπεραγωγικές ιδιότητες, όπως τα πρωταθλήματα της νιόβιο και τιτάνιο.
Μερικοί θεωρητικοί φυσικοί πιστεύουν επίσης ότι εάν ένα σώμα έφτανε σε θερμοκρασία απόλυτου μηδέν, είναι μάζα θα πάψει να υπάρχει. Ο λόγος για αυτήν τη συμπεριφορά είναι στο ανάπαυση ενέργειας, μια ιδέα που δημιούργησε ο Γερμανός φυσικός Albert Einstein. Σύμφωνα με τη σχέση του Αϊνστάιν μεταξύ ζυμαρικά και ανάπαυση ενέργειας, ένα σώμα χωρίς ενέργεια δεν μπορεί να έχει μάζα.
Κοίταεπίσης: Ανακαλύψεις φυσικής που συνέβησαν από ατύχημα
Πώς να φτάσετε στο απόλυτο μηδέν;
Υπάρχουν αρκετές τεχνικές που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να δημιουργήσουν τεχνητά θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν. Ένας από τους πιο χρησιμοποιούμενους τρόπους από τους επιστήμονες για να φτάσει το 0 K είναι ο ψύξη με λέιζερ.
Η διαδικασία λειτουργεί ως εξής: α φωτόνιο εκπέμπεται προς ένα άτομο, αυτό το φωτόνιο απορροφάται και, στη συνέχεια, εκπέμπεται εκ νέου στην αντίθετη κατεύθυνση. Ωστόσο, τα φωτόνια που εκπέμπονται έχουν ενέργεια λίγο υψηλότερα από τα προσπίπτοντα φωτόνια, η διαφορά του Η ενέργεια εξάγεται από την κίνηση του ίδιου του ατόμου, το οποίο έχει μειώσει την ταλάντωσή του έως ότου σχεδόν ολοκληρωθεί σταμάτησε.
Κοίταεπίσης: Μάθετε τα πάντα για τη Θερμολογία
Το αδύνατο απόλυτο μηδέν
το απόλυτο μηδέν είναι ανέφικτος, Δηλαδή, δεν θα μετρήσουμε ποτέ τίποτα σε αυτήν τη θερμοκρασία. Αυτή η αδυναμία πηγάζει από τους νόμους της Θερμοδυναμικής και επίσης από τις ιδιότητες της κβαντικής φυσικής. Η αρχή της αβεβαιότητας, για παράδειγμα, εγγυάται ότι η ενέργεια ενός κβαντικού συστήματος δεν είναι ποτέ μηδενική.
Ένας άλλος τρόπος κατανόησης της αδυναμίας του απόλυτου μηδενικού αφορά το διαδικασία μέτρησης της θερμοκρασίας. Όταν πρέπει να μετρήσουμε τη θερμοκρασία ενός σώματος ή ενός συστήματος, χρησιμοποιούμε ένα θερμόμετρο. Ωστόσο, αν βάλουμε ένα θερμόμετρο για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία κάποιου σώματος, υποτιθέμενη σε θερμοκρασία 0 Κ, αυτό το όργανο θα ανταλλάξει θερμότητα με το σώμα, η οποία θα αυξήσει τη θερμοκρασία της, ακόμη και σε μικροσκοπικά επίπεδα.
Από εμένα, Rafael Helerbrock
