MI AZ ABSZOLúT NULLA?

Send

A kanadaiaknak nem kell annyira büszkék lenni, de bízunk benne, hogy képesek ellenállni a hideg hőmérsékletnek. Most a nyugati parton élek, tehát lágy és gyenge vagyok, ritkán tapasztalok meg fagypont alatti hőmérsékletet.

Néhány kanadai testvéremnél azonban a hőmérséklet olyan szintre eshet, amelyre az elméd és a teste alig képes megérteni. Például van egy barátom, aki Winnipegben, Manitobában él. A múlt tél egy napján a hőmérséklet -31 ° C-ra csökkent, de a szélvédővel -50 ° C-ra érezte magát. Ugyanezen a napon balzsam -29C volt a Marson. A Marson!

De a tudósok és az univerzum számára sokkal hidegebbé válhat. Valójában annyira hideg, hogy egy teljesen más hőmérsékleti skálát - Kelvin - használnak annak mérésére, hogy a dolgok milyen távol vannak a lehető leghidegebb hőmérséklettől: Absolute Zero.

Celsius-skálán az abszolút nulla -273,15 fok. És Fahrenheitben -459,67 fok. A Kelvin skála szerint ez azonban nagyon egyszerű. Az abszolút nulla 0 kelvin.

Ezen a ponton egy tudományos magyarázat a helytelen felhasználás aknamezőjébe botlik. Nem 0 kelvin fok, nem mondod el a fok fokát, csak a kelvin rész. Csak kelvin.

Ennek oka az, hogy amikor önkényes pontról mér valamit, például az éppen megfordult irányba, 15 fokkal megváltoztatta a pályát. De ha abszolút ponttól mér, mint például a természet által meghatározott legalacsonyabb fizikai hőmérséklet, akkor a fokokat eldobja, mert abszolút. Abszolút nulla.

Természetesen valószínűleg azt is tévedtem. Ez a cucc nehéz.

Mindenesetre, vissza az Absolute Zero-hoz.

Az abszolút nulla a lehető leghidegebb hőmérséklet, amelyet elméletileg lehet elérni. Ezen a ponton nem lehet hőenergiát kinyerni a rendszerből, semmilyen munkát nem lehet elvégezni. Halott Jim.

De ez teljesen elméleti. Gyakorlatilag lehetetlen lehűteni valamit az Absolute Zero-ra. Annak érdekében, hogy lehűtse valamit, meg kell tennie a hő kinyerését. Minél hidegebb lesz, annál több munkát kell tennie. A Absolute Zero eléréséhez végtelen mennyiségű munkát kell tennie. És ez nevetséges.

Amint azt valószínűleg a fizika vagy a kémia órájában megtanulta, a gáz hőmérséklete a benzin részecskék mozgására utal. Miközben lehűt egy gázt, a hő kinyerésével a részecskék lelassulnak.

Azt gondolnád, hogy valami abszolút nullára hűtésével minden részecskemozgás abban áll, hogy valami megáll. De ez nem igaz.

Kvantummechanikai szempontból soha nem tudhatjuk egyidejűleg a részecskék helyzetét és lendületét. Ha a részecskék leállnának, akkor tudná a lendületüket (nulla) és helyzetüket ott ... Az univerzum és annak fizikai törvényei csak nem engedhetik meg, hogy ez megtörténjen. Köszönöm Heisenberg bizonytalansági elvét.

Ezért mindig van egy kis mozgás, még akkor is, ha eljutsz az Abszolút nullához, amit nem tudsz. De nem hozhat ki több hőt belőle.

Robert Boyle fizikus volt az elsők között, aki fontolóra vette annak a lehetőségét, hogy a lehető legalacsonyabb hőmérsékletet lehessen elérni, amit elsődleges frigidumnak neveztek. Guillaume Amontons 1702-ben létrehozott egy hőmérőt, amelynek kiszámítása szerint -240 ° C-on lenne a helyzet. Valójában nagyon közel van.

De Lord Kelvin hozta létre ezt az abszolút skálát 1848-ban, kezdve -273 ° C-on, vagy 0 kelvinnél.

Ezzel a méréssel Winnipeg még a szélsegédével is balzsamos 223 kelvin volt azon a téli napon.

A Plútó felülete viszont a 33 kelvin mélységétől az 55 kelvin magas értékig változik. Ez -240 ° C és -218 ° C között van.

Az átlagos háttér-hőmérséklet az egész világegyetemben mindössze 2,7 kelvin. Nem talál sok olyan hideg helyet, hacsak nem jutsz el a hatalmas kozmikus üregekbe, amelyek elválasztják a galaxiscsoportokat.

Az idő múlásával az univerzum háttér hőmérséklete tovább csökken, de valójában soha nem fogja elérni az abszolút nullát. Még egy Googol-évben, amikor az utolsó szupermasszív fekete lyuk végül elpárolgott, és az egész világegyetemben nem maradt használható hő.

A csillagászok valójában ezt a sötét jövőt az univerzum „hőhalálának” hívják. Hőhalál, akárcsak az összes hő halála. És a boldogság.

Meglepődhet, ha megtudja, hogy az egész világegyetem leghidegebb hőmérséklete a földön van. Nos, néha, egyébként. És ha feltételezzük, hogy az idegenek nem rendelkeznek jobb technológiával, mint mi, amit valószínűleg csinálnak.

Abban az időben, amikor ezt a videofelvételt rögzítem, a fizikusok lézerrel hűtötték ki a Rubidium-87 gázt mindössze 170 nanokelvinre, azaz az Absolute Zero fölött egy apró frakcióval. Valójában Nobel-díjat nyertek a Bose-Einstein kondenzátum felfedezésében végzett munkájáért.

A NASA valójában egy új, a Cold Atom Lab nevű kísérleten dolgozik, amely ennek a technológiának a változatát eljuttatja a Nemzetközi Űrállomáshoz, ahol képesnek kell lennie az anyagok 100 pikokelvinre való lehűtésére. Hideg van.

Itt vannak az elvihetők. Az abszolút nulla a lehető leghidegebb hőmérséklet, mint valaha el lehet érni, és az a pont, ahol a hőenergia nem nyerhető ki egy rendszerből. Soha ne mondd kelvin fokban, annyira összehúzódni fogsz. Az univerzum még nem felel meg a hideggeneráló képességeinknek ... Fogd azt az univerzumot.

Szeretném hallani a leghidegebb hőmérsékletet, amelyet valaha személyesen tapasztaltál. Számomra decemberben Buffaloba jártam. Ez nem igaz.