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 A rendszer értéke nulla. A harmadik törvény szerint Termodinamika, ha valamilyen rendszer eléri az abszolút nulla hőmérsékletet, annak entrópia nullává válik.
Lásd még: 7 kérdés, amelyekre a fizika még nem válaszolt
Meghatározás
Nál nél termodinamikai skála hőmérséklet, kelvinben osztva, az abszolút nulla egyenértékű 0 K, -273,15 ° C vagy akár -459,67 ° F értékkel. Elméletileg, ha bármely termodinamikai rendszer ezen a hőmérsékleten van, akkor annak minden molekulák, atomok és elektronok tökéletes nyugalmi állapotban vannak, mindenféle kinetikus energia vagy bármiféle kölcsönhatás nélkül az alkotóik között.
Ha azonban az anyag abszolút nulla közeli hőmérsékleten van, a A fizika törvényei megváltoztatják a viselkedést. Ilyen alacsony szinten energia, a kvantumhatások elkezdik befolyásolni az atomok és molekulák dinamikáját.
A kvantumhatások megjelenésének következménye, hogy minden determinizmus és a mérések lehetősége pontos (amelyek a klasszikus fizikában általánosak) kvantumtulajdonságának köszönhetően már nincs értelme hívása Heisenberg bizonytalansági elve.
Egyszerűen, a Heisenberg elve a természet olyan kényszerítése, amely megakadályozza, hogy teljes pontossággal megismerjünk bármit nagyság a kvantumrendszerekkel kapcsolatos fizika.
Más szavakkal, ennek az elvnek köszönhetően nem lehet maximális pontossággal meghatározni az a helyzetét atom, mert ehhez tökéletesen statikusnak kell lennie, és ezt a tulajdonságok nem engedik meg ad kvantumfizika.
Miért nem lehet elérni az abszolút nullát?
A lehetetlenségabszolút nullától a termodinamika harmadik törvénye magyarázza. Ez a törvény, más néven Nernst-tétel vagy posztulátum kimondja, hogy véges számú átalakítással lehetetlen, hogy egy rendszer entrópiája nullává váljon.
Lásd még:Fedezzen fel olyan mulatságos tényeket a sugarakról, amelyektől feláll a haja
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Mi történne abszolút nulla esetén?
annak ellenére nem képes elérni az abszolút nullát, amikor csak néhány fokkal elérjük ezt a hőmérsékletet, néhány érdekes hatás jelentkezik: a atomok nagyon közel vannak egymást, még a gázok, mint hidrogén és hélium, szilárd lesz. Ezen a hőmérsékleten néhány anyagnak van szupravezető tulajdonságok, mint a nióbium és titán.
Egyes elméleti fizikusok is úgy vélik, hogy ha egy test abszolút nulla hőmérsékletet ér el, akkor annak tömeg megszűnne. Ennek a viselkedésnek az oka a nyugalmi energiát, a német fizikus által létrehozott koncepció Albert Einstein. Einstein viszonya szerint tészta és nyugalmi energia, egy 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 alkalmazott módja a 0 K elérésére a lézeres hűtés.
A folyamat így működik: a foton egy atom felé bocsátódik ki, ez a foton abszorbeálódik, és egymás után újból kibocsátódik az ellenkező irányba. Az újra kibocsátott fotonok energiája azonban valamivel nagyobb, mint a beeső fotonoké, a különbség az energiát magának az atomnak a mozgásából nyerik ki, amelynek oszcillációja addig csökken, amíg csaknem teljesen teljes nem lesz megállt.
Nézis: Tudjon meg mindent a termológiáról
Az abszolút nulla lehetetlensége
abszolút nulla az elérhetetlen, vagyis soha semmit nem fogunk mérni ezen a hőmérsékleten. Ez a lehetetlenség a termodinamika törvényeiből, valamint a kvantumfizika tulajdonságaiból fakad. A bizonytalansági elv például garantálja, hogy egy kvantumrendszer energiája soha nem lesz nulla.
Az abszolút nulla lehetetlenségének megértésének másik módja a mérési folyamat hőmérséklet. Amikor meg kell mérnünk egy test vagy rendszer hőmérsékletét, akkor a hőmérő. Ha azonban hőmérőt teszünk valamilyen test hőmérsékletének mérésére, állítólag 0 K hőmérsékleten, akkor ezt a műszert hőt cserél a testtel, amelynek hőmérséklete akár mikroszkopikus szinten is megnő.
Általam. Rafael Helerbrock
