O nulaapsolutni i najniža teoretska temperatura koje tijelo može doseći. To je donja granica toplinskog miješanja i odgovara a psihičko stanje u kojem cjelina kinetička energija i potencijal sustava jednaka je nuli. Prema trećem zakonu iz Termodinamika, ako neki sustav dosegne apsolutnu nultu temperaturu, svoju entropija postaje nula.
Pogledajte i: 7 pitanja na koja fizika još 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 elektroni u savršenom su stanju mirovanja, bez ikakve kinetičke energije ili bilo kakve interakcije između svojih sastojaka.
Međutim, kada je tvar na temperaturama blizu apsolutne nule, Fizički zakoni mijenjaju ponašanje. Na tako niskim razinama energije, kvantni učinci počinju utjecati na dinamiku atoma i molekula.
Posljedica pojave kvantnih efekata je sva determiniranost i mogućnost mjerenja točni (koji su uobičajeni u klasičnoj fizici) više nemaju smisla, zahvaljujući kvantnom svojstvu poziv od
Heisenbergov princip nesigurnosti.Jednostavno, Heisenbergov princip to je nametanje prirode koje nas sprječava da s potpunom preciznošću spoznamo bilo koji veličina fizika povezana s kvantnim sustavima.
Drugim riječima, zahvaljujući ovom principu nije moguće s maksimalnom preciznošću odrediti položaj a atom, jer bi za to trebao biti savršeno statičan, a to svojstva ne dopuštaju daje kvantna fizika.
Zašto nije moguće postići apsolutnu nulu?
THE nemogućnostod apsolutne nule objašnjava se trećim zakonom termodinamike. Ovaj zakon, poznat i kao Nernstov teorem ili postulat, kaže da je nemoguće, konačnim brojem transformacija, da entropija sustava postane nula.
Pogledajte i:Otkrijte zabavne činjenice o zrakama od kojih će vam se kosa dići
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Što bi se dogodilo na apsolutnoj nuli?
bez obzira na ne mogavši doseći apsolutnu nulu, kad dođemo na samo nekoliko stupnjeva iznad te temperature, pojavljuju se zanimljivi efekti: atomi su vrlo blizu jedni druge, čak i plinovi, Kao vodik i helij, postanite čvrsti. Na ovoj temperaturi neke tvari imaju supravodljiva svojstva, poput liga niobij i titan.
Neki teorijski fizičari također vjeruju da, ako bi tijelo postiglo temperaturu od apsolutne nule, njegova masa bi prestala postojati. Razlog takvom ponašanju je u energija odmaranja, koncept koji je stvorio njemački fizičar Albert Einstein. Prema Einsteinovoj vezi između tjestenina i energije odmora, tijelo bez ikakve energije ne može imati masu.
Izgledtakođer: Otkrića fizike koja su se dogodila nesrećom
Kako doći do apsolutne nule?
Postoji nekoliko tehnika koje znanstvenici koriste za umjetno stvaranje temperatura blizu apsolutne nule. Jedan od najčešće korištenih načina da znanstvenici dosegnu 0 K je lasersko hlađenje.
Proces djeluje ovako: a foton koji se emitira prema atomu, ovaj se foton apsorbira i slijedom toga ponovno emitira u suprotnom smjeru. Međutim, ponovno emitirani fotoni imaju energiju malo veću od upadajućih fotona, razlika od energija se izvlači iz gibanja samog atoma, čiji se oscilacija smanjuje dok nije gotovo u potpunosti zaustavio.
Izgledtakođer: Znati sve o termologiji
Nemogućnost apsolutne nule
apsolutna nula je nedostižno, odnosno nikada nećemo ništa mjeriti na toj temperaturi. Ta nemogućnost proizlazi iz zakona termodinamike, a također i iz svojstava kvantne fizike. Na primjer, princip nesigurnosti jamči da energija kvantnog sustava nikada nije nula.
Drugi način razumijevanja nemogućnosti apsolutne nule tiče se postupak mjerenja temperature. Kad moramo izmjeriti temperaturu tijela ili sustava, koristimo a termometar. Međutim, ako stavimo termometar za mjerenje temperature nekog tijela, navodno na temperaturi od 0 K, ovaj instrument izmjenjivat će toplinu s tijelom, kojoj će se temperatura povećati, čak i na mikroskopskim razinama.
Ja, Rafael Helerbrock
