O nulaapsolutna i najniža teoretska temperatura koje tijelo može dosegnuti. Ovo je donja granica toplinskog miješanja i odgovara a psihičko stanje u kojoj cjelina kinetička energija i potencijal sustava jednaka je nuli. Prema trećem zakonu od Termodinamika, ako neki sustav dosegne apsolutnu nultu temperaturu, svoju entropija postaje nula.
Vidi i: 7 pitanja na koja fizika nije odgovorila
Definicija
Na termodinamička skala temperature, graduirano u kelvinima, apsolutna nula je ekvivalentna 0 K, -273,15 ºC, ili čak -459,67 ºF. Teoretski, ako je bilo koji termodinamički sustav na ovoj temperaturi, sav njegov molekule, atoma i elektrona oni su u savršenom stanju mirovanja, bez ikakve kinetičke energije ili bilo kakvog tipa interakcije između svojih sastojaka.
Međutim, kada je materija na temperaturama blizu apsolutne nule, Zakoni fizike mijenjaju ponašanje. Na tako niskim razinama energije, kvantni efekti počinju utjecati na dinamiku atoma i molekula.
Posljedica pojave kvantnih učinaka je da je sva determiniranost i mogućnost mjerenja točne (koje su uobičajene u klasičnoj fizici) više nemaju smisla, zahvaljujući kvantnom svojstvu poziv od Heisenbergov princip neizvjesnosti.
Naprosto, Heisenbergov princip to je namet prirode koji nas sprječava da s potpunom preciznošću saznamo bilo što veličina fizike povezane s kvantnim sustavima.
Drugim riječima, zahvaljujući ovom principu nije moguće s maksimalnom preciznošću odrediti položaj a atom, jer za to bi trebao biti savršeno statičan, a svojstva to ne dopuštaju daje kvantna fizika.
Zašto nije moguće doći do apsolutne nule?
THE nemogućnostod apsolutne nule objašnjava se trećim zakonom termodinamike. Ovaj zakon, također poznat kao Nernstov teorem ili postulat, kaže da je nemoguće, pomoću konačnog broja transformacija, da entropija sustava postane nula.
Vidi i:Otkrijte zabavne činjenice o zrakama od kojih će vam se kosa napeti
Što bi se dogodilo na apsolutnoj nuli?
usprkos ne mogavši doseći apsolutnu nulu, kada dođemo do samo nekoliko stupnjeva iznad te temperature, pojavljuju se neki zanimljivi efekti: atomi su vrlo blizu jedni druge, čak i plinovi, Kao vodik i helij, postanu čvrsti. Na ovoj temperaturi prisutne su neke tvari supravodljiva svojstva, poput lige niobij i titanijum.
Neki teoretski fizičari također vjeruju da ako bi tijelo doseglo temperaturu od apsolutne nule, njegova masa bi prestala postojati. Razlog ovakvog ponašanja je u energija odmora, koncept koji je stvorio njemački fizičar Albert Einstein. Prema Einsteinovom odnosu između tjestenina i energije za odmor, tijelo bez ikakve energije ne može imati masu.
Izgledtakođer: Otkrića fizike koja su se dogodila slučajno
Kako doći do apsolutne nule?
Znanstvenici koriste nekoliko tehnika za umjetno stvaranje temperatura blizu apsolutne nule. Jedan od najčešće korištenih načina od strane znanstvenika za postizanje 0 K je lasersko hlađenje.
Proces funkcionira ovako: a foton se emitira prema atomu, ovaj foton se apsorbira i, u nizu, ponovno emitira u suprotnom smjeru. Međutim, ponovno emitirani fotoni imaju energiju malo veću od upadnih fotona, razliku od energija se izvlači iz gibanja samog atoma, kojemu je oscilacija smanjena sve dok nije gotovo potpuno stao.
Izgledtakođer: Znajte sve o termologiji
Nemogućnost apsolutne nule
apsolutna nula je nedostižno, odnosno nikada nećemo ništa mjeriti na toj temperaturi. Ova nemogućnost ima svoje podrijetlo u zakonima termodinamike i također u svojstvima kvantne fizike. Načelo nesigurnosti, na primjer, jamči da energija kvantnog sustava nikada nije nula.
Drugi način razumijevanja nemogućnosti apsolutne nule tiče se proces mjerenja temperature. Kada trebamo izmjeriti temperaturu nekog tijela ili sustava, koristimo se a termometar. Međutim, ako stavimo termometar da mjerimo temperaturu nekog tijela, navodno na temperaturi od 0 K, taj instrument izmjenjivat će toplinu s tijelom, kojemu će se temperatura povećati, čak i na mikroskopskim razinama.
Od mene Rafael Helerbrock
