O ničabsolutno in najnižja teoretična temperatura ki jih telo lahko doseže. To je spodnja meja toplotnega mešanja in ustreza a fizično stanje v katerem celota kinetična energija in potencial sistema je enak nič. Po tretjem zakonu z Termodinamika, če nek sistem doseže temperaturo absolutne ničle entropija postane nična.
Glej tudi: 7 vprašanj, na katera fizika ni odgovorila
Opredelitev
Pri termodinamična lestvica temperature, graduirano v kelvinih, je absolutna nič enaka 0 K, -273,15 ºC ali celo -459,67 ºF. Teoretično, če je kateri koli termodinamični sistem pri tej temperaturi, je vse molekule, atomi in elektronov so v popolnem stanju mirovanja, brez kakršne koli kinetične energije ali kakršne koli interakcije med svojimi sestavnimi deli.
Ko pa je materija pri temperaturah blizu absolutne ničle, se Zakoni fizike spreminjajo vedenje. Pri tako nizkih ravneh energija, kvantni učinki začnejo vplivati na dinamiko atomov in molekul.
Posledica nastanka kvantnih učinkov je vsa determiniranost in možnost meritev natančne (ki so običajne v klasični fiziki) zaradi kvantne lastnosti nimajo več smisla klic
Heisenbergovo načelo negotovosti.Preprosto, Heisenbergovo načelo to je vsiljevanje narave, ki nam preprečuje, da bi s popolno natančnostjo vedeli karkoli veličino fizika, povezana s kvantnimi sistemi.
Z drugimi besedami, zahvaljujoč temu principu ni mogoče z največjo natančnostjo določiti položaja a atom, ker bi moral biti za to popolnoma statičen, tega pa lastnosti ne dovoljujejo daje kvantna fizika.
Zakaj ni mogoče doseči absolutne ničle?
THE nezmožnostod absolutne ničle je razloženo s tretjim zakonom termodinamike. Ta zakon, znan tudi kot Nernstov izrek ali postulat, pravi, da je s končnim številom transformacij nemogoče, da entropija sistema postane nič.
Glej tudi:Odkrijte zabavna dejstva o žarkih, zaradi katerih se vam bodo lasje pokončali
Kaj bi se zgodilo pri absolutni ničli?
kljub ne more doseči absolutne ničle, ko dosežemo le nekaj stopinj nad to temperaturo, se pojavijo nekateri zanimivi učinki: atomi so zelo blizu drug drugega, celo plini, všeč vodik in helij, postane trdna. Pri tej temperaturi so prisotne nekatere snovi superprevodne lastnosti, tako kot lige niobij in titan.
Nekateri teoretični fiziki prav tako verjamejo, da če bi telo doseglo temperaturo absolutne ničle, je masa bi prenehala obstajati. Razlog za to vedenje je v energija počitka, koncept, ki ga je ustvaril nemški fizik Albert Einstein. Glede na Einsteinovo razmerje med testenine in energije za počitek, telo brez energije ne more imeti mase.
Poglejtudi: Odkritja fizike, ki so se zgodila po nesreči
Kako doseči absolutno ničlo?
Znanstveniki uporabljajo več tehnik za umetno ustvarjanje temperatur blizu absolutne ničle. Eden najpogosteje uporabljenih načinov za dosego 0 K s strani znanstvenikov je lasersko hlajenje.
Postopek deluje takole: a foton se oddaja proti atomu, se ta foton absorbira in zaporedoma ponovno oddaja v nasprotni smeri. Vendar pa imajo ponovno oddani fotoni energijo nekoliko večjo od vpadnih fotonov, razlika od energija se črpa iz gibanja samega atoma, ki ima zmanjšano nihanje, dokler ni skoraj popolnoma ustavil.
Poglejtudi: Vedite vse o termologiji
Nemožnost absolutne ničle
absolutna ničla je nedosegljivo, to pomeni, da pri tej temperaturi nikoli ne bomo merili ničesar. Ta nemožnost izvira iz zakonov termodinamike in tudi v lastnostih kvantne fizike. Načelo negotovosti na primer zagotavlja, da energija kvantnega sistema nikoli ni nič.
Drug način razumevanja nezmožnosti absolutne ničle se nanaša na postopek merjenja temperature. Ko moramo izmeriti temperaturo telesa ali sistema, uporabimo a termometer. Če pa postavimo termometer za merjenje temperature nekega telesa, menda pri temperaturi 0 K, ta instrument bo izmenjeval toploto s telesom, katerega temperatura se bo povečala, tudi pri mikroskopskih ravneh.
Jaz Rafael Helerbrock