Tiede

Mikä on absoluuttinen nolla? »Sen määritelmä ja merkitys

Anonim

Pienintä mahdollista lämpötilaa kutsutaan absoluuttiseksi nollaksi. Teoriassa subatomiset hiukkaset menettäisivät kaiken energiansa, minkä vuoksi elektronit ja protonit yhdistyisivät niin kutsuttuun "kvantti keittoon". Absoluuttinen nollalämpötila on -273,15 ° C tai 0 ° Kelvin. Tässä lämpötilassa järjestelmän sisäinen energiataso on alhaisin mahdollinen, minkä vuoksi hiukkaset eivät klassisen mekaniikan mukaan esitä minkäänlaista liikettä; Kvanttimekaniikan mukaan absoluuttisella nollalla on kuitenkin oltava jäännösenergia, joka tunnetaan nollapisteen energiana. Tämä lämpötila toimii lähtökohtana sekä Kelvin- että Rankine-asteikoille.

Herra Kelvin on löytänyt absoluuttisen nollan, ja sen saavuttamiseksi se perustui siihen tosiasiaan, että kun kaasu jäähdytetään, sen tilavuus pienenee suhteessa sen lämpötilaan. Toisin sanoen jokainen lämpötilan aste, jonka kaasu laskee, vähentää myös sen tilavuutta tietyllä prosentilla, tällä tavoin hän onnistui päättelemään, että -273,15 ° C: n lämpötilassa tilavuus muuttuisi nollaksi, mikä todennäköisesti ei saavuta esiintyy käytännössä, tällaisesta lausunnosta huolimatta tapahtuu useita mielenkiintoisia asioita, kun lämpötila on lähellä absoluuttista nollaa.

On huomattava, että absoluuttisen nollan lämpötilaa ei ole mahdollista saavuttaa. Tämä johtuu siitä, että termodynamiikan kolmas laki asettaa sille rajat. Tästä huolimatta käytännössä "ulkomaailmasta" tuleva lämpö estää alempien lämpötilojen saavuttamisen kokeissa. Tällä hetkellä uusia tekniikoita ja kokeita kehitetään jatkuvasti absoluuttisen nollan saavuttamiseksi, mutta tämän tyyppisessä lähestymistavassa on todella mielenkiintoista, että jokainen yritys johtaa tieteen kehitykseen.

Aurinkokunnassa tutkijat ovat onnistuneet havaitsemaan jopa -240 ° C: n lämpötilat alueilla, jotka ovat pysyvässä varjossa, kuten kraattereissa, jotka sijaitsevat Kuun etelänavalla. Omalta osaltaan koko maailmankaikkeudessa toistaiseksi matalin lämpötila voidaan sijoittaa Boomerang-sumuun, joka sijaitsee lähes 5000 valovuoden päässä maakasvista, erityisesti Centaurus-tähdistössä, kaasuja, jotka kuoleva tähti on karkottanut. ne on kasteltu nopeasti ja jäähdytetty 1 ° Kelviniin.