Mokslas

Kas yra absoliutus nulis? »Jo apibrėžimas ir reikšmė

Anonim

Žemiausia įmanoma temperatūra vadinama absoliučiu nuliu. Teoriškai subatominės dalelės prarastų visą energiją, todėl elektronai ir protonai susijungtų į vadinamąją „kvantinę sriubą“. Absoliuti nulio temperatūra yra –273,15 ° C arba 0 ° Kelvino. Esant tokiai temperatūrai, sistemos vidinis energijos lygis yra kuo žemesnis, todėl dalelės, pagal klasikinę mechaniką, neturi jokio judėjimo; tačiau, remiantis kvantine mechanika, absoliutus nulis turi turėti likutinę energiją, kuri vadinama nulio taško energija. Ši temperatūra veikia kaip atskaitos taškas tiek Kelvino, tiek Rankino skalėms.

Lordas Kelvinas rado absoliutų nulį ir, norėdamas jį pasiekti, jis buvo pagrįstas tuo, kad atvėsinus dujas, jų tūris mažėja proporcingai temperatūrai. Kitaip tariant, kiekvienas temperatūros laipsnis, kurį sumažina dujos, taip pat sumažina savo tūrį tam tikru procentu, būtent tokiu būdu jam pavyko padaryti išvadą, kad esant -273,15 ° C temperatūrai tūris taps nulis, ko greičiausiai nepasieksi praktikoje pasitaiko, nepaisant tokio teiginio, kai įdomu, kai temperatūra yra artima absoliučiam nuliui, nutinka keletas įdomių dalykų.

Reikėtų pažymėti, kad neįmanoma pasiekti absoliučios nulinės temperatūros. Taip yra todėl, kad trečiasis termodinamikos dėsnis nustato jam ribas. Nepaisant to, praktikoje būtent iš „išorinio pasaulio“ patenkanti šiluma neleidžia eksperimentuose pasiekti žemesnės temperatūros. Šiuo metu nuolat tobulinami nauji metodai ir eksperimentai, kad būtų pasiektas absoliutus nulis, tačiau tokio tipo požiūris yra tikrai įdomus tuo, kad kiekvienas bandymas veda į mokslo plėtrą.

Saulės sistemoje mokslininkams pavyko aptikti net -240 ° C temperatūrą tose vietose, kuriose yra nuolatinis šešėlis, pavyzdžiui, krateriuose, esančiuose prie pietinio Mėnulio poliaus. Savo ruožtu, visatoje žemiausia iki šiol užfiksuota temperatūra gali būti Boomerango ūkoje, esančiame beveik 5000 šviesmečių nuo Žemės augalo, būtent Kentauro žvaigždyne, dujos, kurias išmetė mirštanti žvaigždė. jie buvo greitai palaistyti ir atvėsinti iki 1 ° Kelvino.