О нулаапсолутни анд тхе најнижа теоријска температура које тело може да досегне. Ово је доња граница термичког мешања и одговара а физичко стање у којој је целина кинетичке енергије и потенцијал система једнака нули. Према трећем закону од Термодинамика, ако неки систем достиже апсолутну нулту температуру, њен ентропија постаје ништав.
Погледајте такође: 7 питања на која физика није одговорила
Дефиниција
Ат термодинамичка скала температуре, градуисане у келвинима, апсолутна нула је еквивалентна 0 К, -273,15 ºЦ, или чак -459,67 ºФ. Теоретски, ако је било који термодинамички систем на овој температури, сви његови молекуле, атоми и електрона они су у савршеном стању мировања, без икакве кинетичке енергије или било каквог типа интеракције између својих састојака.
Међутим, када је материја на температурама близу апсолутне нуле, Закони физике мењају понашање. На тако ниским нивоима енергије, квантни ефекти почињу да утичу на динамику атома и молекула.
Последица настанка квантних ефеката је да сва детерминисаност и могућност мерења тачне (које су уобичајене у класичној физици) више немају смисла, захваљујући квантном својству зов Хајзенбергов принцип неизвесности.
Напросто, Хајзенбергов принцип то је намет природе који нас спречава да са потпуном прецизношћу сазнамо било шта величина физике везане за квантне системе.
Другим речима, захваљујући овом принципу није могуће са максималном прецизношћу одредити положај а атом, јер за то треба да буде савршено статичан, а то особине не дозвољавају даје квантна физика.
Зашто није могуће доћи до апсолутне нуле?
ТХЕ немогућностод апсолутне нуле објашњава се трећим законом термодинамике. Овај закон, такође познат као Нернстова теорема или постулат, каже да је немогуће, помоћу коначног броја трансформација, да ентропија система постане нула.
Погледајте такође:Откријте забавне чињенице о зрацима од којих ће вам се коса напети
Шта би се десило на апсолутној нули?
упркос не могавши да достигне апсолутну нулу, када дођемо до само неколико степени изнад те температуре, појављују се неки занимљиви ефекти: атоми су веома близу једни друге, чак и гасови, као водоник и хелијум, постану чврсти. На овој температури присутне су неке супстанце суперпроводна својства, попут лиге ниобијум и титанијум.
Неки теоретски физичари такође верују да ако тело достигне температуру од апсолутне нуле, његово маса би престала да постоји. Разлог за овакво понашање је у енергија одмора, концепт који је створио немачки физичар Алберт Ајнштајн. Према Ајнштајновом односу између тестенина и енергија за одмор, тело без икакве енергије не може имати масу.
Погледајтакође: Открића физике која су се догодила случајно
Како доћи до апсолутне нуле?
Постоји неколико техника које користе научници да вештачки створе температуре близу апсолутне нуле. Један од најчешће коришћених начина од стране научника да достигну 0 К је ласерско хлађење.
Процес функционише овако: а фотон када се емитује према атому, овај фотон се апсорбује и, у низу, поново емитује у супротном смеру. Међутим, поново емитовани фотони имају енергију мало већу од упадних фотона, разлику од енергија се извлачи из кретања самог атома, чије осциловање је смањено до скоро потпуног стао.
Погледајтакође: Знајте све о термологији
Немогућност апсолутне нуле
апсолутна нула је недостижно, односно никада ништа нећемо мерити на тој температури. Ова немогућност има своје порекло у законима термодинамике и такође у својствима квантне физике. Принцип несигурности, на пример, гарантује да енергија квантног система никада није нула.
Други начин разумевања немогућности апсолутне нуле тиче се процес мерења температуре. Када треба да измеримо температуру тела или система, користимо а термометар. Међутим, ако ставимо термометар да меримо температуру неког тела, наводно на температури од 0 К, тај инструмент размењиваће топлоту са телом, чија ће температура бити повећана, чак и на микроскопским нивоима.
Од мене Рафаел Хелерброк