Nauka

Co to jest zero absolutne? »Jego definicja i znaczenie

Anonim

Najniższa możliwa temperatura to zero absolutne. Teoretycznie cząstki subatomowe straciłyby całą swoją energię, dlatego elektrony i protony łączą się w tak zwanej „zupie kwantowej”. Bezwzględna temperatura wynosi -273,15 ° C lub 0 ° Kelvina. W tej temperaturze poziom energii wewnętrznej układu jest najniższy z możliwych, dlatego cząstki, zgodnie z mechaniką klasyczną, nie wykazują żadnego ruchu; jednakże, zgodnie z mechaniką kwantową, zero absolutne musi mieć energię resztkową, znaną jako energia punktu zerowego. Ta temperatura działa jako punkt wyjścia zarówno dla skali Kelvina, jak i Rankine'a.

Lord Kelvin dokonał odkrycia zera absolutnego i aby to osiągnąć, oparło się na fakcie, że kiedy gaz jest chłodzony, jego objętość zmniejsza się proporcjonalnie do jego temperatury. Innymi słowy, z każdym stopniem temperatury, o jaką spada gaz, zmniejsza się też jego objętość o pewien procent, to w ten sposób udało mu się wywnioskować, że w temperaturze -273,15 ° C objętość wyniesie zero, coś najprawdopodobniej nie osiągnie występują w praktyce, pomimo takiego stwierdzenia, kilka ciekawych rzeczy dzieje się, gdy temperatura jest bliska zera absolutnego.

Należy zaznaczyć, że nie jest możliwe osiągnięcie temperatury zera absolutnego. Dzieje się tak, ponieważ trzecia zasada termodynamiki nakłada na to ograniczenia. Mimo to w praktyce to ciepło napływające ze „świata zewnętrznego” uniemożliwia osiągnięcie niższych temperatur w eksperymentach. Obecnie stale rozwijane są nowe techniki i eksperymenty, aby osiągnąć zera absolutnego, jednak to, co jest naprawdę interesujące w tego typu podejściu, to fakt, że każda próba prowadzi do rozwoju nauki.

W Układzie Słonecznym naukowcom udało się wykryć temperatury tak niskie, jak -240 ° C, na obszarach, które są w ciągłym cieniu, takich jak kratery znajdujące się na południowym biegunie Księżyca. Ze swojej części w całym wszechświecie najniższą zarejestrowaną do tej pory temperaturę można znaleźć w Mgławicy Bumerang znajdującej się prawie 5000 lat świetlnych od ziemskiej rośliny, a konkretnie w konstelacji Centaura, gazów wydalonych przez umierającą gwiazdę zostały szybko podlane i schłodzone do 1 ° Kelvina.