Absolútna nula: čo to je, ako to dosiahnuť, následky

O nulaabsolútna a najnižšia teoretická teplota na ktoré môže telo dosiahnuť. Toto je spodná hranica tepelného miešania a zodpovedá a fyzický stav v ktorej celok Kinetická energia a potenciál systému sa rovná nule. Podľa tretieho zákona z Termodynamika, ak nejaký systém dosahuje absolútnu nulovú teplotu, svoju entropia sa stáva neplatným.

Pozri tiež: 7 otázok, na ktoré fyzika zatiaľ neodpovedala

Definícia

termodynamická mierka teploty delenej v kelvinoch je absolútna nula ekvivalentná 0 K, -273,15 ° C alebo dokonca -459,67 ° F. Teoreticky, ak je nejaký termodynamický systém pri tejto teplote, tak všetkých molekuly, atómy a elektróny sú v perfektnom stave pokoja bez akejkoľvek kinetickej energie alebo akejkoľvek interakcie medzi svojimi zložkami.

Ak je však hmota pri teplotách blízkych absolútnej nule, hodnota Fyzikálne zákony menia správanie. Na tak nízkej úrovni energie, kvantové efekty začínajú ovplyvňovať dynamiku atómov a molekúl.

Absolútna nula je najnižšia teoretická teplota.
Absolútna nula je najnižšia teoretická teplota.

Dôsledkom vzniku kvantových efektov je všetok determinizmus a možnosť meraní presné (ktoré sú bežné v klasickej fyzike) už vďaka kvantovej vlastnosti nedávajú zmysel výzva

Heisenbergov princíp neurčitosti.

Jednoducho Heisenbergov princíp je to vnucovanie prírody, ktoré nám bráni v tom, aby sme s úplnou presnosťou vedeli všetko veľkosť fyzika súvisiaca s kvantovými systémami.

Inými slovami, vďaka tomuto princípu nie je možné s maximálnou presnosťou určiť polohu a atóm, pretože na to by mal byť úplne statický, a to vlastnosti neumožňujú dáva kvantová fyzika.

Blízko absolútnej nuly sa entropia a miešanie atómov stanú nulovými.
Blízko absolútnej nuly sa entropia a miešanie atómov stanú nulovými.

Prečo nie je možné dosiahnuť absolútnu nulu?

THE nemožnosťod absolútnej nuly sa vysvetľuje tretím zákonom termodynamiky. Tento zákon, tiež známy ako Nernstova veta alebo postulát, tvrdí, že je nemožné, konečným počtom transformácií, aby sa entropia systému stala nulovou.

Pozri tiež:Objavte zábavné fakty o lúčoch, vďaka ktorým sa vám stanú vlasy

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

Čo by sa stalo pri absolútnej nule?

napriek nie je schopný dosiahnuť absolútnu nulu, keď sa dostaneme len o pár stupňov nad túto teplotu, objavia sa niektoré zaujímavé efekty: atómy sú si veľmi blízke navzájom, dokonca aj plyny, Páči sa mi to vodík a hélium, stať sa pevným. Pri tejto teplote niektoré látky majú supravodivé vlastnosti, ako ligy niób a titán.

Niektorí teoretickí fyzici sa tiež domnievajú, že ak by teleso malo dosiahnuť teplotu absolútnej nuly, je to jeho omša by prestala existovať. Dôvod tohto správania je v pokojová energia, koncept vytvorený nemeckým fyzikom Albert Einstein. Podľa Einsteinovho vzťahu medzi cestoviny a pokojová energia, telo bez akejkoľvek energie nemôže mať hmotnosť.

Pozritiež: Fyzikálne objavy, ku ktorým došlo pri nehode

Ako dosiahnuť absolútnu nulu?

Existuje niekoľko techník, ktoré vedci používajú na umelé vytváranie teplôt blízkych absolútnej nule. Jedným z najbežnejšie používaných spôsobov, ako vedci dosiahnuť 0 K, je laserové chladenie.

Proces funguje takto: a fotón je emitovaný smerom k atómu, je tento fotón absorbovaný a postupne opätovne emitovaný v opačnom smere. Znovu emitované fotóny však majú energie o niečo vyššie ako dopadajúce fotóny, čo je rozdiel energia sa získava z pohybu samotného atómu, ktorý má zníženú osciláciu, kým nie je takmer úplne zastavil.

Pozritiež: Vedzte všetko o termológii

Nemožnosť absolútnej nuly

absolútna nula je nedosiahnuteľné, to znamená, že pri tejto teplote nikdy nič nebudeme merať. Táto nemožnosť vyplýva zo zákonov termodynamiky a tiež z vlastností kvantovej fyziky. Princíp neurčitosti napríklad zaručuje, že energia kvantového systému nie je nikdy nulová.

Iný spôsob chápania nemožnosti absolútnej nuly sa týka proces merania teploty. Ak potrebujeme zmerať teplotu tela alebo systému, použijeme a teplomer. Ak však dáme teplomer na meranie teploty nejakého tela, údajne pri teplote 0 K, tohto prístroja bude vymieňať teplo s telom, pri ktorom bude jeho teplota zvýšená, a to aj na mikroskopických úrovniach.

Podľa mňa.Rafael Helerbrock

Lom svetla: čo to je, príklady, zákony, cvičenia

Lom svetla: čo to je, príklady, zákony, cvičenia

Lomdávasvetlo je jav, ktorý spočíva v zmene rýchlosť šírenia elektromagnetickej vlny, keď prechád...

read more
Magnetické pole: vlastnosti, vzorec a úlohy

Magnetické pole: vlastnosti, vzorec a úlohy

O lúkamagnetické je oblasť vesmíru, kde elektrické náboje v pohybe podliehajú pôsobeniu a magneti...

read more

Prvý Newtonov zákon a zemetrasenia

Vieme, že Newtonov prvý zákon, tiež známy ako zákon zotrvačnosti, hovorí, že telo má tendenciu zo...

read more