O nulaabsolútne a najnižšia teoretická teplota ktoré telo môže dosiahnuť. Toto je spodná hranica tepelného miešania a zodpovedá a fyzický stav v ktorom celok Kinetická energia a potenciál systému sa rovná nule. Podľa tretieho zákona z Termodynamika, ak niektorý systém dosiahne teplotu absolútnej nuly, jeho entropia sa stáva nulovým.
Pozri tiež: 7 otázok, na ktoré fyzika neodpovedá
Definícia
O termodynamická stupnica teploty, odstupňovanej v kelvinoch, absolútna nula je ekvivalentná 0 K, -273,15 ºC alebo dokonca -459,67 ºF. Teoreticky, ak má nejaký termodynamický systém túto teplotu, tak všetky molekuly, atómov a elektróny sú v dokonalom stave pokoja, bez akejkoľvek kinetickej energie alebo akéhokoľvek typu interakcie medzi ich zložkami.
Keď je však hmota pri teplotách blízkych absolútnej nule, Fyzikálne zákony menia správanie. Pri takýchto nízkych úrovniach energiekvantové efekty začnú ovplyvňovať dynamiku atómov a molekúl.
Dôsledkom vzniku kvantových efektov je, že všetok determinizmus a možnosť meraní presné (ktoré sú bežné v klasickej fyzike) už nedávajú zmysel vďaka kvantovej vlastnosti hovor z
Heisenbergov princíp neistoty.Úplne jednoducho, Heisenbergov princíp je to vnuknutie prírody, ktoré nám bráni poznať s úplnou presnosťou čokoľvek veľkosť fyziky súvisiacej s kvantovými systémami.
Inými slovami, vďaka tomuto princípu nie je možné s maximálnou presnosťou určiť polohu a atóm, pretože na to by mal byť dokonale statický, a to vlastnosti neumožňujú dáva kvantová fyzika.
Prečo nie je možné dosiahnuť absolútnu nulu?
THE nemožnosťod absolútnej nuly vysvetľuje tretí termodynamický zákon. Tento zákon, tiež známy ako Nernstova veta alebo postulát, hovorí, že je nemožné, aby sa entropia systému stala nulovou pomocou konečného počtu transformácií.
Pozri tiež:Objavte zábavné fakty o lúčoch, z ktorých vám budú stáť vlasy dupkom
Čo by sa stalo pri absolútnej nule?
napriek tomu nemožnosť dosiahnuť absolútnu nulu, keď sa dostaneme len o niekoľko stupňov nad túto teplotu, objavia sa niektoré zaujímavé efekty: atómy sú veľmi blízko navzájom, dokonca aj plynov, Páči sa mi to vodík a hélium, stať sa pevným. Pri tejto teplote sú prítomné niektoré látky supravodivé vlastnosti, ako sú ligy niób a titán.
Niektorí teoretickí fyzici sa tiež domnievajú, že ak by teleso dosiahlo teplotu absolútnej nuly, jeho omša by prestala existovať. Dôvod tohto správania je v oddychová energia, koncept vytvorený nemeckým fyzikom Albert Einstein. Podľa Einsteinovho vzťahu medzi cestoviny a oddychová energia, teleso bez energie nemôže mať hmotnosť.
Pozritiež: Fyzikálne objavy, ku ktorým došlo náhodou
Ako dosiahnuť absolútnu nulu?
Vedci používajú niekoľko techník na umelé vytváranie teplôt blízkych absolútnej nule. Jedným z najpoužívanejších spôsobov, ako vedci dosiahnuť 0 K, je laserové chladenie.
Proces funguje takto: a fotón je emitovaný smerom k atómu, je tento fotón absorbovaný a následne znovu emitovaný v opačnom smere. Opätovne emitované fotóny však majú energie o niečo vyššie ako dopadajúce fotóny, čo je rozdiel energia sa získava z pohybu samotného atómu, ktorého kmitanie sa znižuje až takmer úplne zastavil.
Pozritiež: Zistite všetko o termológii
Nemožnosť absolútnej nuly
absolútna nula je nedosiahnuteľný, čiže pri tej teplote nikdy nič nenameriame. Táto nemožnosť má svoj pôvod v zákonoch termodynamiky a tiež vo vlastnostiach kvantovej fyziky. Princíp neurčitosti napríklad zaručuje, že energia kvantového systému nikdy nie je nulová.
Ďalší spôsob pochopenia nemožnosti absolútnej nuly sa týka proces merania teploty. Keď potrebujeme zmerať teplotu telesa alebo systému, použijeme a teplomer. Ak však dáme teplomer na meranie teploty nejakého telesa, údajne pri teplote 0 K, tento prístroj si vymieňa teplo s telom, ktorý bude mať zvýšenú teplotu aj na mikroskopických úrovniach.
Odo mňa, Rafael Helerbrock
