O nullaabszolút és a legalacsonyabb elméleti hőmérséklet amelyet egy test elérhet. Ez a termikus keverés alsó határa, és megfelel a fizikai állapot amelyben az egész kinetikus energia és lehetséges egy rendszer nullával egyenlő. A harmadik törvény szerint Termodinamika, ha néhány rendszer eléri az abszolút nulla hőmérsékletet, annak entrópia nullává válik.
Lásd még: 7 kérdés, amelyre a fizika nem válaszolt
Meghatározás
Nál nél termodinamikai skála Kelvinben mérve az abszolút nulla 0 K, -273,15 ºC vagy akár -459,67 ºF. Elméletileg, ha bármely termodinamikai rendszer ezen a hőmérsékleten van, akkor az összes molekulák, atomok és elektronok tökéletes nyugalmi állapotban vannak, mindenféle kinetikus energia vagy összetevőik közötti kölcsönhatás nélkül.
Ha azonban az anyag az abszolút nullához közeli hőmérsékleten van, a A fizikai törvények megváltoztatják a viselkedést. Ilyen alacsony szinten energia, a kvantumhatások kezdik befolyásolni az atomok és molekulák dinamikáját.
A kvantumhatások megjelenésének következménye, hogy minden determinizmus és mérési lehetőség pontosnak (amelyek a klasszikus fizikában gyakoriak) már nincs értelme egy kvantumtulajdonságnak köszönhetően hívása Heisenberg bizonytalansági elve.
Egészen egyszerűen a Heisenberg elve ez a természet kényszere, amely megakadályoz bennünket abban, hogy teljes pontossággal ismerjünk bármit is nagyság kvantumrendszerekkel kapcsolatos fizika.
Más szóval, ennek az elvnek köszönhetően nem lehet maximális pontossággal meghatározni a helyzetét atom, mert ehhez tökéletesen statikusnak kell lennie, és ezt a tulajdonságok nem teszik lehetővé ad kvantumfizika.
Miért nem lehet elérni az abszolút nullát?
AZ lehetetlenségabszolút nullától a termodinamika harmadik főtétele magyarázza. Ez a törvény, más néven Nernst-tétel vagy posztulátum, kimondja, hogy lehetetlen, hogy véges számú transzformációval egy rendszer entrópiája nullává váljon.
Lásd még:Fedezzen fel szórakoztató tényeket azokról a sugarakról, amelyektől égnek áll a haja
Mi történne az abszolút nullánál?
ellenére nem tudja elérni az abszolút nullát, amikor már csak néhány fokkal túllépünk ezen a hőmérsékleten, érdekes hatások jelennek meg: a az atomok nagyon közel vannak egymást, még a gázok, mint hidrogén és hélium, szilárd lesz. Ezen a hőmérsékleten bizonyos anyagok jelen vannak szupravezető tulajdonságok, mint a liga nióbium és titán.
Egyes elméleti fizikusok is úgy vélik, hogy ha egy test eléri az abszolút nulla hőmérsékletet, akkor az tömeg megszűnne létezni. Ennek a viselkedésnek az oka a pihenő energia, a német fizikus által megalkotott koncepció Albert Einstein. Einstein közötti kapcsolat szerint tészta és pihenő energia, energia nélküli testnek nem lehet tömege.
Nézis: Fizikai felfedezések, amelyek véletlenül történtek
Hogyan lehet elérni az abszolút nullát?
A tudósok számos technikát alkalmaznak az abszolút nullához közeli hőmérséklet mesterséges létrehozására. A tudósok egyik leggyakrabban használt módja a 0 K elérésének az lézeres hűtés.
A folyamat a következőképpen működik: a foton Egy atom felé kibocsátva ez a foton elnyelődik, majd az ellenkező irányban újra kibocsátódik. Azonban az újra kibocsátott fotonok energiája valamivel nagyobb, mint a beeső fotonok, a különbség magából az atom mozgásából nyerik ki az energiát, aminek rezgése addig csökken, amíg majdnem teljesen el nem éri megállt.
Nézis: Tudjon meg mindent a termológiáról
Az abszolút nulla lehetetlensége
az abszolút nulla elérhetetlen, vagyis soha semmit nem fogunk mérni azon a hőmérsékleten. Ez a lehetetlenség a termodinamika törvényeiből és a kvantumfizika tulajdonságaiból ered. A bizonytalansági elv például azt garantálja, hogy egy kvantumrendszer energiája soha nem nulla.
Az abszolút nulla lehetetlenségének megértésének másik módja a mérési folyamat hőmérséklettől. Amikor egy test vagy rendszer hőmérsékletét kell mérnünk, használjuk a hőmérő. Ha azonban egy hőmérőt helyezünk el valamilyen test hőmérsékletének mérésére, állítólag 0 K hőmérsékleten, az a műszer hőt cserél a testtel, amelynek hőmérséklete még mikroszkopikus szinten is megemelkedik.
Én. Rafael Helerbrock