О нульабсолютний та найнижча теоретична температура якого може досягти тіло. Це нижня межа термічного збудження і відповідає a фізичний стан в якому ціле кінетична енергія і потенціал системи дорівнює нулю. Відповідно до третього закону РФ Термодинаміка, якщо якась система досягає абсолютного нуля температури, її ентропія стає нульовим.
Дивіться також: 7 питань, на які фізика ще не відповіла
Визначення
В термодинамічна шкала температури, градуйована в кельвінах, абсолютний нуль еквівалентний 0 K, -273,15 ºC або навіть -459,67 ºF. Теоретично, якщо будь-яка термодинамічна система перебуває при цій температурі, вся її температура молекули, атоми і електрони вони перебувають у ідеальному стані спокою, без будь-якої кінетичної енергії або будь-якої взаємодії між їх складовими.
Однак, коли речовина знаходиться при температурах, близьких до абсолютного нуля, то Закони фізики змінюють поведінку. При таких низьких рівнях енергія, квантові ефекти починають впливати на динаміку атомів і молекул.
Наслідком появи квантових ефектів є те, що всі детермінованість і можливість вимірювань точні (які є загальними в класичній фізиці) більше не мають сенсу завдяки квантовій властивості виклик Принцип невизначеності Гейзенберга.
Досить просто Принцип Гейзенберга це нав’язування природи, яке заважає нам з повною точністю пізнати будь-яке велич фізика, пов’язана з квантовими системами.
Іншими словами, завдяки цьому принципу неможливо визначити з максимальною точністю положення a atom, оскільки для цього він повинен бути абсолютно статичним, а властивості цього не дозволяють дає квантова фізика.
Чому неможливо досягти абсолютного нуля?
THE неможливістьвід абсолютного нуля пояснюється третім законом термодинаміки. Цей закон, також відомий як теорема або постулат Нернста, стверджує, що за допомогою кінцевої кількості перетворень неможливо, щоб ентропія системи стала нульовою.
Дивіться також:Відкрийте для себе цікаві факти про промені, які змусять волосся задиратися
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Що станеться за абсолютного нуля?
попри неможливість досягти абсолютного нуля, коли ми дійдемо до кількох градусів вище цієї температури, з’являються деякі цікаві ефекти: атоми дуже близькі один одного, навіть гази, подібно до водень і гелій, стають твердими. При цій температурі деякі речовини мають надпровідні властивості, як ліги Росії ніобій і титан.
Деякі фізики-теоретики також вважають, що якщо тіло повинно досягти абсолютної нульової температури, його маса перестала б існувати. Причина такої поведінки полягає в енергія відпочинку, концепція, створена німецьким фізиком Альберт Ейнштейн. Відповідно до відносин Ейнштейна між макарони і енергія відпочинку, тіло без будь-якої енергії не може мати масу.
Дивисьтакож: Відкриття фізики, що сталися в результаті нещасного випадку
Як досягти абсолютного нуля?
Існує кілька методів, якими вчені застосовують штучне створення температури, близької до абсолютного нуля. Одним з найбільш використовуваних способів вчених досягти 0 К є лазерне охолодження.
Процес працює так: a фотон випромінюється до атома, цей фотон поглинається і, послідовно, повторно випромінюється в протилежному напрямку. Однак перевипромінені фотони мають енергію трохи вищу, ніж падаючі фотони, різниця в енергія витягується з руху самого атома, коливання якого зменшується, поки воно майже повністю не закінчиться зупинився.
Дивисьтакож: Знати все про термологію
Неможливість абсолютного нуля
абсолютний нуль становить недосяжний, тобто ми ніколи нічого не вимірюватимемо при цій температурі. Ця неможливість випливає із законів термодинаміки, а також із властивостей квантової фізики. Наприклад, принцип невизначеності гарантує, що енергія квантової системи ніколи не дорівнює нулю.
Інший спосіб зрозуміти неможливість абсолютного нуля стосується процес вимірювання температури. Коли нам потрібно виміряти температуру тіла або системи, ми використовуємо a термометр. Однак, якщо ми помістимо термометр для вимірювання температури якогось тіла, нібито при температурі 0 К, цей прилад буде обмінюватися теплою з тілом, яка матиме підвищену температуру навіть на мікроскопічних рівнях.
Мені Рафаель Хелерброк
