O noll-absolut och den lägsta teoretiska temperaturen som en kropp kan nå. Detta är den nedre gränsen för termisk omrörning och motsvarar a fysiskt tillstånd där helheten rörelseenergi och potential av ett system är lika med noll. Enligt den tredje lagen av Termodynamik, om något system når absolut nolltemperatur, dess entropi blir null.
Se också: 7 frågor som fysik inte har besvarat
Definition
På termodynamisk skala temperatur, graderad i kelvin, absolut noll motsvarar 0 K, -273,15 ºC eller till och med -459,67 ºF. Teoretiskt, om något termodynamiskt system har denna temperatur, så är allt dess molekyler, atomer och elektroner de är i ett perfekt tillstånd av vila, utan någon kinetisk energi eller någon typ av interaktion mellan deras beståndsdelar.
Men när materia befinner sig vid temperaturer nära absolut noll, Fysikens lagar förändrar beteendet. På så låga nivåer av energi, kvanteffekter börjar påverka dynamiken hos atomer och molekyler.
Konsekvensen av uppkomsten av kvanteffekter är att all determinism och möjligheten till mätningar exakt (vilket är vanligt i klassisk fysik) är inte längre vettigt, tack vare en kvantegenskap anrop av Heisenbergs osäkerhetsprincip.
Helt enkelt Heisenbergs princip det är en påtvingande av naturen som hindrar oss från att med total precision veta något storhet fysik relaterad till kvantsystem.
Med andra ord, tack vare denna princip är det inte möjligt att med maximal precision bestämma positionen för a atom, för för det borde den vara helt statisk, och detta är inte tillåtet av egenskaperna ger kvantfysik.
Varför är det inte möjligt att nå den absoluta nollpunkten?
DE omöjlighetfrån absoluta noll förklaras av termodynamikens tredje lag. Denna lag, även känd som Nernsts teorem eller postulat, säger att det är omöjligt, genom ett ändligt antal transformationer, för ett systems entropi att bli noll.
Se också:Upptäck roliga fakta om strålarna som får ditt hår att resa sig
Vad skulle hända vid absolut noll?
trots att inte kunna nå den absoluta nollpunkten, när vi kommer till bara några grader bortom den temperaturen, uppstår några intressanta effekter: den atomer är mycket nära varandra, även de gaser, tycka om väte och helium, bli fast. Vid denna temperatur förekommer vissa ämnen supraledande egenskaper, som ligorna i niob och titan.
Vissa teoretiska fysiker tror också att om en kropp skulle nå en temperatur på absoluta nollpunkten, är dess massa skulle upphöra att existera. Anledningen till detta beteende är i vilande energi, ett koncept skapat av den tyska fysikern Albert Einstein. Enligt Einsteins förhållande mellan pasta och vilande energi, en kropp utan energi kan inte ha massa.
Seockså: Fysik upptäckter som inträffade av en olycka
Hur når man absolut noll?
Det finns flera tekniker som används av forskare för att på konstgjord väg skapa temperaturer nära absolut noll. Ett av de mest använda sätten av forskare att nå 0 K är laserkylning.
Processen fungerar så här: a foton emitteras mot en atom, absorberas denna foton och i följd återutsänds den i motsatt riktning. Men de återutsända fotonerna har energier lite högre än de infallande fotonerna, skillnaden på energi utvinns från själva atomens rörelse, som får sin svängning reducerad tills den nästan är helt stannade.
Seockså: Vet allt om termologi
Omöjligheten av absolut noll
absolut noll är ouppnåelig, det vill säga vi kommer aldrig att mäta något vid den temperaturen. Denna omöjlighet har sitt ursprung i termodynamikens lagar och även i kvantfysikens egenskaper. Osäkerhetsprincipen garanterar till exempel att energin i ett kvantsystem aldrig är noll.
Ett annat sätt att förstå omöjligheten av absolut noll gäller mätprocess av temperaturen. När vi behöver mäta temperaturen på en kropp eller ett system använder vi en termometer. Men om vi sätter en termometer för att mäta temperaturen på någon kropp, förmodligen vid en temperatur på 0 K, kommer det instrumentet kommer att byta värme med kroppen, som kommer att få sin temperatur ökad, även vid mikroskopiska nivåer.
Av mig Rafael Helerbrock
