O ničabsolutno in najnižja teoretična temperatura ki ga telo lahko doseže. To je spodnja meja toplotnega mešanja in ustreza a fizično stanje v katerem je celota kinetična energija in potencial sistema je enaka nič. V skladu s tretjim zakonom iz Termodinamika, če neki sistem doseže absolutno ničlo, njegova entropija postane nična.
Glej tudi: 7 vprašanj, na katere fizika še ni odgovorila
Definicija
Ob termodinamična lestvica temperature, graduirano v kelvinih, je absolutna nič enaka 0 K, -273,15 ºC ali celo -459,67 ºF. Teoretično je, če je kateri koli termodinamični sistem pri tej temperaturi, ves njegov molekul, atomi in elektroni so v popolnem stanju počitka, brez kakršne koli kinetične energije ali kakršne koli interakcije med njihovimi sestavinami.
Kadar pa je snov pri temperaturah blizu absolutne ničle, se Fizični zakoni spreminjajo vedenje. Na tako nizkih ravneh energija, kvantni učinki začnejo vplivati na dinamiko atomov in molekul.
Posledica pojava kvantnih učinkov je vsa determiniranost in možnost meritev natančni (ki so običajni v klasični fiziki) zaradi kvantne lastnosti nimajo več smisla klic
Heisenbergovo načelo negotovosti.Preprosto, Heisenbergovo načelo je vsiljevanje narave, ki nam preprečuje, da bi s popolno natančnostjo vedeli katero koli veličino fizika, povezana s kvantnimi sistemi.
Z drugimi besedami, po zaslugi tega načela ni mogoče natančno določiti položaja a atom, ker bi za to moral biti popolnoma statičen, kar pa lastnosti ne dovoljujejo daje kvantna fizika.
Zakaj ni mogoče doseči absolutne ničle?
THE nezmožnostod absolutne ničle je razložen s tretjim zakonom termodinamike. Ta zakon, znan tudi kot Nernstov izrek ali postulat, navaja, da s končnim številom transformacij entropija sistema ne more postati nič.
Glej tudi:Odkrijte zabavna dejstva o žarkih, zaradi katerih se vam bodo lasje postavili na glavo
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Kaj bi se zgodilo pri absolutni ničli?
Kljub ne more doseči absolutne ničle, ko pridemo do le nekaj stopinj nad to temperaturo, se pojavi nekaj zanimivih učinkov: atomi so zelo blizu drug drugega, tudi plini, kot vodik in helij, postanite trdni. Pri tej temperaturi imajo nekatere snovi superprevodne lastnosti, kot lige niobij in titan.
Nekateri teoretični fiziki verjamejo tudi, da če telo doseže temperaturo absolutne ničle, njegova maša prenehala obstajati. Razlog za to vedenje je v počivajoča energija, koncept, ki ga je ustvaril nemški fizik Albert Einstein. Glede na Einsteinovo razmerje med testenine in počitka, telo brez kakršne koli energije ne more imeti mase.
Poglejtudi: Odkritja fizike, ki so se zgodila zaradi nesreče
Kako doseči absolutno ničlo?
Znanstveniki uporabljajo več tehnik za umetno ustvarjanje temperatur blizu absolutne ničle. Eden najpogosteje uporabljenih načinov doseganja 0 K je lasersko hlajenje.
Postopek deluje tako: a foton se sprosti proti atomu, se ta foton absorbira in posledično ponovno odda v nasprotno smer. Vendar pa imajo ponovno oddani fotoni energije nekoliko višje od vpadnih fotonov, razlika med energija se pridobiva iz gibanja samega atoma, ki ima svoje nihanje zmanjšano, dokler ni skoraj popolnoma ustavil.
Poglejtudi: Vedeti vse o termologiji
Nemogoče absolutne ničle
absolutna nič je nedosegljivo, to pomeni, da pri tej temperaturi ne bomo nikoli ničesar izmerili. Ta nezmožnost izhaja iz zakonov termodinamike in tudi lastnosti kvantne fizike. Načelo negotovosti na primer zagotavlja, da energija kvantnega sistema ni nikoli enaka nič.
Drugi način razumevanja nemožnosti absolutne ničle se nanaša na postopek merjenja temperature. Ko moramo izmeriti temperaturo telesa ali sistema, uporabimo a termometer. Če pa damo termometer za merjenje temperature nekega telesa, menda pri temperaturi 0 K, ta instrument bo izmenjeval toploto s telesom, katere temperatura se bo zvišala tudi na mikroskopskih ravneh.
Jaz, Rafael Helerbrock
