Шта је апсолутна нула?

Pin
Send
Share
Send

Канађани се немају на шта поносити, али можемо вам се одушевити нашом способношћу да издрже хладне температуре. Сада живим на Западној обали, тако да сам мек и слаб, ретко када осјетим температуре испод смрзавања.

Али код неке моје браће у Канади температура се може спустити до нивоа који ваш ум и тело тешко могу да схвате. На пример, имам пријатеља који живи у Виннипегу, Манитоба. Током једног дана прошле зиме, температуре су се спустиле до -31 ° Ц, али са ветрометром се осећало као -50 ° Ц. Тог истог дана на Марсу је био балван -29Ц. На Марс!

Али за научнике и за Универзум, то може постати много хладније. Тако хладно, у ствари да користе потпуно другачију температурну скалу - Келвин - да мере колико су ствари далеко од најхладније могуће температуре: Апсолутна Нула.

На Целзијусовој скали, апсолутна нула је -273,15 степени. А у Фаренхејту је -459.67 степени. У Келвиновој скали је, међутим, врло једноставно. Апсолутна нула је 0 келвина.

У овом тренутку, научни објашњавач наићи ће на минско поље погрешне употребе. То није 0 степени келвина, не кажете степен дела, већ део келвина. Само келвине.

То је зато што кад нешто мерите из произвољне тачке, попут смера у ком сте се управо окренули, променили сте курс за 15 степени. Али ако мерите са апсолутне тачке, попут најниже физичке температуре дефинисане природом, спуштате степене јер је то апсолут. Апсолутна нула.

Наравно, и вероватно сам погрешио то Тешко је ово.

У сваком случају, повратак на апсолутну нулу.

Апсолутна нула је најхладнија могућа температура која се теоретски може достићи. У овом тренутку, никаква топлотна енергија се не може извући из система, а не може се радити. Мртав је Јим.

Али то је потпуно теоретски. Практично је немогуће нешто охладити на Апсолутну Нулу. Да бисте се нешто охладили, морате да радите на извлачењу топлоте из ње. Што сте хладнији, то више посла морате обавити. Да бисте стигли до Апсолутне Нулте, мораћете да уложите бесконачну количину посла. И то је смешно.

Као што сте вероватно научили на часовима физике или хемије, температура гаса преводи се у кретање честица у гасу. Како хладите гас, извлачењем топлоте из њега, честице се успоравају.

Мислили бисте, тада, да се хлађењем нечега до апсолутне нуле сва кретања честица у томе нешто зауставе. Али то није тачно

Са гледишта квантне механике, никада не можете знати положај и момент честица истовремено. Ако би се честице зауставиле, знали бисте њихов замах (нулу) и њихов положај ... тамо. Универзум и његови закони физике једноставно не могу дозволити да се то догоди. Захваљујем Хеисенбергов принцип несигурности.

Стога, увек има мало покрета, чак и ако бисте могли да дођете до Апсолутне Нулте, што не можете. Али не можете из ње извући више топлоте.

Физичар Роберт Боиле био је један од првих који је размотрио могућност постојања најниже могуће температуре, коју је назвао примум фригидум. Године 1702., Гуиллауме Амонтонс створио је термометар за који је рачунао да ће се смањити на -240 Ц. У ствари прилично близу.

Али лорд Келвин је створио ову апсолутну скалу 1848. године, почевши од -273 Ц или 0 келвина.

По овом мерењу, Виннипег је тог зимског дана био блистав 223 келвина.

С друге стране, површина Плутона варира од ниске 33 келвине до високе од 55 келвина. То је -240 Ц до -218 Ц.

Просечна позадинска температура у целом Универзуму је само 2,7 Келвина. Нећете наћи многа места хладна, осим ако не изађете у огромне космичке празнине које раздвајају галаксије.

Временом ће позадинска температура Универзума наставити да опада, али никада неће достићи Апсолутну Нулу. Чак и у Гооголовим годинама, када је последња супермасивна црна рупа напокон испала, а у читавом Универзуму није остало употребљиве топлоте.

У ствари, астрономи ову мрачну будућност називају „топлотном смрћу“ Универзума. То је топлотна смрт, као и смрт све топлоте. И среца.

Можда ћете бити изненађени када знате да је најхладнија температура у целом Универзуму управо овде на Земљи. Па, понекад, свеједно. И под претпоставком да ванземаљци немају бољу технологију од нас, што вероватно и чине.

У време када снимам овај видео, физичари су користили ласере за хлађење Рубидиум-87 гаса на само 170 нанокелвина, мали део изнад апсолутне нуле. У ствари, они су освојили Нобелову награду за свој рад на откривању Босе-Еинстеин кондензата.

НАСА заправо ради на новом експерименту названом Цолд Атом Лаб који ће послати верзију ове технологије на Међународну свемирску станицу, где би требало да буде у могућности да охлади материјал до 100 пицокелвина. То је хладно.

Ево вам одвода. Апсолутна нула је најхладнија могућа температура коју се икада може достићи, тачка у којој се даљња топлотна енергија не може извући из система. Никад не реците степени келвин, проузроковаћете толико тргања. Универзум се још не може подударати са нашим способностима стварања хладноће ... Узми тај Универзум.

Волео бих да чујем најхладнију температуру коју сте икада лично доживели. За мене је то била посета Буфалу у децембру. То није у реду.

Подцаст (аудио): Преузимање (Трајање: 6:54 - 2,4МБ)

Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС

Подцаст (видео): Преузимање (Трајање: 6:56 - 90.4МБ)

Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС

Pin
Send
Share
Send