Абсолютна нула. Защо не можете да достигнете абсолютна нула

Когато прогнозата за времето прогнозира температури около нулата, не трябва да ходите на пързалката: ледът ще се стопи. Температурата на топене на леда се приема за нула градуса по Целзий - най-често срещаната температурна скала.
Ние добре познаваме отрицателните градуси по скалата на Целзий – градуси<ниже нуля>, градуси студ. Най-ниската температура на Земята е регистрирана в Антарктида: -88,3°C. Извън Земята са възможни още по-ниски температури: на повърхността на Луната в лунна полунощ може да достигне -160°C.
Но никъде не може да има произволно ниски температури. Изключително ниска температура - абсолютна нула - по скалата на Целзий съответства на - 273,16 °.
Абсолютната температурна скала, скалата на Келвин, произхожда от абсолютната нула. Ледът се топи при 273,16° Келвин, а водата кипи при 373,16° К. Така градус К е равен на градус С. Но по скалата на Келвин всички температури са положителни.
Защо 0°K е границата на студа?
Топлината е хаотичното движение на атомите и молекулите на материята. Когато дадено вещество се охлажда, от него се отнема топлинна енергия и в този случай произволното движение на частиците отслабва. В крайна сметка със силно охлаждане термично<пляска>частици почти напълно спира. Атомите и молекулите биха замръзнали напълно при температура, която се приема за абсолютна нула. Според принципите на квантовата механика при абсолютната нула точно топлинното движение на частиците би спряло, но самите частици няма да замръзнат, тъй като не могат да бъдат напълно в покой. По този начин, при абсолютна нула, частиците все още трябва да поддържат някакъв вид движение, което се нарича нула.

Да се ​​охлади вещество до температура под абсолютната нула обаче е толкова безсмислена идея, колкото, да речем, намерението<идти медленнее, чем стоять на месте>.

Освен това дори достигането на точна абсолютна нула също е почти невъзможно. Можете само да се доближите до него. Защото абсолютно цялата му топлинна енергия не може да бъде отнета от дадено вещество по никакъв начин. Част от топлинната енергия остава по време на най-дълбокото охлаждане.
Как достигат ултраниски температури?
Замразяването на вещество е по-трудно от нагряването му. Това може да се види поне от сравнение на дизайна на печката и хладилника.
В повечето битови и промишлени хладилници топлината се отстранява поради изпарението на специална течност - фреон, който циркулира през метални тръби. Тайната е, че фреонът може да остане в течно състояние само при достатъчно ниска температура. В хладилната камера, поради топлината на камерата, тя се нагрява и кипи, превръщайки се в пара. Но парата се компресира от компресора, втечнява се и влиза в изпарителя, компенсирайки загубата на изпаряващ се фреон. Енергията се използва за работа на компресора.
В устройствата за дълбоко охлаждане носителят на студа е свръхстудена течност - течен хелий. Безцветен, лек (8 пъти по-лек от водата), кипи при атмосферно налягане при 4,2°К, а във вакуум при 0,7°К. Още по-ниска температура дава лекият изотоп на хелия: 0,3°K.
Доста трудно е да се организира постоянен хелиев хладилник. Изследванията се извършват просто във вани с течен хелий. И за да втечнят този газ, физиците използват различни техники. Например, предварително охладен и компресиран хелий се разширява чрез освобождаването му през тънък отвор във вакуумна камера. В същото време температурата все още намалява и част от газа се превръща в течност. По-ефективно е не само да разширите охладения газ, но и да го накарате да върши работа - да движи буталото.
Полученият течен хелий се съхранява в специални термоси - съдове на Дюар. Цената на тази най-студена течност (единствената, която не замръзва при абсолютната нула) е доста висока. Въпреки това течният хелий се използва все по-широко не само в науката, но и в различни технически устройства.
Най-ниските температури са постигнати по различен начин. Оказва се, че молекулите на някои соли, като например калиево-хромовата стипца, могат да се въртят по магнитните силови линии. Тази сол се охлажда предварително с течен хелий до 1°K и се поставя в силно магнитно поле. В този случай молекулите се въртят по силовите линии, а освободената топлина се отнема от течен хелий. След това магнитното поле рязко се отстранява, молекулите отново се обръщат в различни посоки и изразходваните

тази работа води до допълнително охлаждане на солта. По този начин се получава температура от 0,001 ° К. По подобен принципен метод, използвайки други вещества, може да се получи още по-ниска температура.
Най-ниската температура, получена досега на Земята, е 0,00001°K.

Свръхфлуидност

Веществото, замразено до ултраниски температури във вани с течен хелий, се променя значително. Каучукът става крехък, оловото става твърдо като стомана и еластично, много сплави увеличават здравината.

Самият течен хелий се държи по особен начин. При температури под 2,2 °K той придобива безпрецедентно за обикновените течности свойство - свръхтечливост: част от него напълно губи вискозитет и тече без никакво триене през най-тесните процепи.
Това явление, открито през 1937 г. от съветския физик академик П. JI. Капица, обясни тогава акад. JI. Д. Ландау.
Оказва се, че при свръхниски температури квантовите закони на поведението на материята започват да се отразяват осезаемо. Както изисква един от тези закони, енергията може да се предава от тяло на тяло само в съвсем определени порции - кванти. В течния хелий има толкова малко топлинни кванти, че няма достатъчно за всички атоми. Част от течността, лишена от топлинни кванти, остава при абсолютна нулева температура, нейните атоми изобщо не участват в произволно топлинно движение и по никакъв начин не взаимодействат със стените на съда. Тази част (тя се наричаше хелий-Н) притежава свръхтечност. С намаляването на температурата хелий-II става все повече и повече и при абсолютна нула целият хелий ще се превърне в хелий-H.
Свръхфлуидността вече е изследвана много подробно и дори е намерила полезно практическо приложение: с нейна помощ е възможно да се разделят изотопи на хелий.

Свръхпроводимост

Близо до абсолютната нула настъпват изключително любопитни промени в електрическите свойства на определени материали.
През 1911 г. холандският физик Kamerling-Onnes направи неочаквано откритие: оказа се, че при температура от 4,12 ° K електрическото съпротивление напълно изчезва в живака. Меркурий става свръхпроводник. Електрическият ток, индуциран в свръхпроводящия пръстен, не се разпада и може да тече почти вечно.
Над такъв пръстен свръхпроводяща топка ще се носи във въздуха и няма да падне, сякаш от приказка.<гроб Магомета>, тъй като тежестта му се компенсира от магнитното отблъскване между пръстена и топката. В края на краищата незатихващият ток в пръстена ще създаде магнитно поле, а то от своя страна ще индуцира електрически ток в топката и заедно с него противоположно насочено магнитно поле.
В допълнение към живака, калай, олово, цинк и алуминий имат свръхпроводимост близо до абсолютната нула. Това свойство е открито в 23 елемента и над сто различни сплави и други химични съединения.
Температурите, при които се появява свръхпроводимост (критични температури), са в доста широк диапазон от 0,35 ° K (хафний) до 18 ° K (ниобиево-калаена сплав).
Явлението свръхпроводимост, както и свръх-
течливост, проучена в детайли. Намерени са зависимостите на критичните температури от вътрешната структура на материалите и външното магнитно поле. Създадена е дълбока теория на свръхпроводимостта (важен принос на съветския учен акад. Н. Н. Боголюбов).
Същността на това парадоксално явление отново е чисто квантова. При свръхниски температури електроните влизат

свръхпроводник образуват система от свързани по двойки частици, които не могат да дадат енергия на кристалната решетка, изразходват енергийни кванти, за да я нагреят. Двойките електрони се движат като<танцуя>, между<прутьями решетки>- йони и ги заобикаля без сблъсъци и пренос на енергия.
Свръхпроводимостта се използва все повече в технологиите.
Например навлизат в практиката свръхпроводящи соленоиди - свръхпроводящи бобини, потопени в течен хелий. Веднъж индуцираният ток и, следователно, магнитното поле могат да се съхраняват в тях за произволно дълго време. Може да достигне гигантска стойност - над 100 000 ерстеда. В бъдеще несъмнено ще се появят мощни индустриални свръхпроводящи устройства - електродвигатели, електромагнити и др.
В радиоелектрониката започват да играят важна роля ултрачувствителните усилватели и генератори на електромагнитни вълни, които работят особено добре във вани с течен хелий - там вътрешният<шумы>оборудване. В електронно-изчислителната технология се обещава светло бъдеще за свръхпроводящи ключове с ниска мощност - криотрони (вижте чл.<Пути электроники>).
Не е трудно да си представим колко изкушаващо би било да се повиши работата на такива устройства до по-високи, по-достъпни температури. Наскоро се появи надежда за създаване на свръхпроводници от полимерен филм. Особеното естество на електрическата проводимост в такива материали обещава брилянтна възможност за поддържане на свръхпроводимост дори при стайна температура. Учените упорито търсят начини да реализират тази надежда.

В дълбините на звездите

А сега нека надникнем в царството на най-горещото нещо на света – в недрата на звездите. Където температурите достигат милиони градуси.
Хаотичното топлинно движение в звездите е толкова интензивно, че цели атоми не могат да съществуват там: те се унищожават при безброй сблъсъци.
Следователно толкова силно нагрято вещество не може да бъде нито твърдо, нито течно, нито газообразно. Той е в състояние на плазма, т.е. смес от електрически заредени<осколков>атоми - атомни ядра и електрони.
Плазмата е вид състояние на материята. Тъй като неговите частици са електрически заредени, те чувствително се подчиняват на електрически и магнитни сили. Следователно непосредствената близост на две атомни ядра (те носят положителен заряд) е рядко явление. Само при високи плътности и огромни температури атомните ядра, които се сблъскват едно с друго, могат да се доближат. Тогава протичат термоядрени реакции – източникът на енергия за звездите.
Най-близката до нас звезда - Слънцето се състои основно от водородна плазма, която се нагрява в недрата на звездата до 10 милиона градуса. При такива условия, макар и рядко, се случват близки срещи на бързи водородни ядра - протони. Понякога приближаващите протони си взаимодействат: преодолявайки електрическото отблъскване, те бързо попадат във властта на гигантски ядрени сили на привличане<падают>един друг и се сливат. Тук се случва мигновено пренареждане: вместо два протона се появяват деутерон (ядрото на тежък изотоп на водорода), позитрон и неутрино. Освободената енергия е 0,46 милиона електронволта (Mev).
Всеки отделен слънчев протон може да влезе в такава реакция средно веднъж на 14 милиарда години. Но в недрата на светилото има толкова много протони, че тук и там се случва това малко вероятно събитие - и нашата звезда гори с равномерния си, ослепителен пламък.
Синтезът на дейтрони е само първата стъпка в слънчевите термоядрени трансформации. Новороденият дейтрон много скоро (средно след 5,7 секунди) се комбинира с още един протон. Има ядро ​​от лек хелий и гама квант от електромагнитно излъчване. Отделя се 5,48 MeV енергия.
И накрая, средно веднъж на милион години две ядра от лек хелий могат да се сближат и слеят. Тогава се образува обикновено хелиево ядро ​​(алфа частица) и два протона се отделят. Отделя се 12,85 MeV енергия.
Този тристепенен<конвейер>термоядрените реакции не са единствените. Има друга верига от ядрени трансформации, по-бързи. В него участват (без да се изразходват) атомните ядра на въглерода и азота. Но и в двата случая алфа частиците се синтезират от водородни ядра. Образно казано слънчевата водородна плазма<сгорает>, превръща се в<золу>- хелиева плазма. А в процеса на синтез на всеки грам хелиева плазма се отделят 175 хиляди kWh енергия. Страхотна сума!
Всяка секунда Слънцето излъчва 41033 ерг енергия, губейки 41012 g (4 милиона тона) материя в теглото си. Но общата маса на Слънцето е 2 1027 тона.Това означава, че след милион години, поради излъчването на радиация, Слънцето<худеет>само една десет милионна от масата си. Тези цифри красноречиво илюстрират ефективността на термоядрените реакции и гигантската калоричност на слънчевата енергия.<горючего>- водород.
Термоядреният синтез изглежда е основният източник на енергия за всички звезди. При различни температури и плътности на звездните вътрешности протичат различни видове реакции. По-специално, слънчева<зола>- хелиеви ядра - при 100 милиона градуса то самото става термоядрено<горючим>. Тогава дори по-тежки атомни ядра - въглерод и дори кислород - могат да бъдат синтезирани от алфа частици.
Според много учени цялата ни Метагалактика като цяло също е плод на термоядрен синтез, който се е състоял при температура от един милиард градуса (виж чл.<Вселенная вчера, сегодня и завтра>).

Към изкуственото слънце

Изключителното калорично съдържание на термоядрените<горючего>накара учените да търсят изкуствено прилагане на реакции на ядрен синтез.
<Горючего>На нашата планета има много изотопи на водорода. Например, свръхтежкият водороден тритий може да бъде получен от метален литий в ядрени реактори. А тежкият водород - деутерият е част от тежката вода, която може да се извлече от обикновена вода.
Тежкият водород, извлечен от две чаши обикновена вода, би осигурил толкова енергия в термоядрения реактор, колкото сега осигурява изгарянето на варел висококачествен бензин.
Трудността е в предварителното загряване<горючее>до температури, при които може да се запали с мощен термоядрен огън.
Този проблем е решен за първи път във водородната бомба. Водородните изотопи там се подпалват от експлозията на атомна бомба, която е придружена от нагряване на веществото до много десетки милиони градуси. В една от версиите на водородната бомба термоядреното гориво е химическо съединение на тежък водород с лек литий - деутерид на леките l и t и i. Този бял прах, подобен на готварска сол,<воспламеняясь>от<спички>, което е атомната бомба, моментално избухва и създава температура от стотици милиони градуси.
За да започне мирна термоядрена реакция, човек трябва преди всичко да се научи как без помощта на атомна бомба да нагрява малки дози от достатъчно плътна плазма от водородни изотопи до температури от стотици милиони градуси. Този проблем е един от най-трудните в съвременната приложна физика. Учени от цял ​​свят работят върху него от много години.
Вече казахме, че хаотичното движение на частиците създава нагряване на телата, а средната енергия на тяхното произволно движение съответства на температурата. Да загрееш студено тяло означава да създадеш това разстройство по какъвто и да е начин.
Представете си, че две групи бегачи бързо се втурват една към друга. Така се сблъскаха, смесиха, започна тълпа, объркване. Голяма бъркотия!
Приблизително по същия начин физиците първо се опитаха да получат висока температура - чрез изтласкване на газови струи под високо налягане. Газът се нагрява до 10 хиляди градуса. По едно време беше рекорд: температурата е по-висока, отколкото на повърхността на Слънцето.
Но с този метод по-нататъшното, доста бавно, неексплозивно нагряване на газа е невъзможно, тъй като топлинното разстройство моментално се разпространява във всички посоки, затопляйки стените на експерименталната камера и околната среда. Получената топлина бързо напуска системата и е невъзможно да се изолира.
Ако газовите струи се заменят с плазмени потоци, проблемът с топлоизолацията остава много труден, но има и надежда за неговото решение.
Вярно е, че плазмата не може да бъде защитена от загуба на топлина от съдове, направени дори от най-огнеупорното вещество. При контакт с твърдите стени горещата плазма веднага се охлажда. От друга страна, човек може да се опита да задържи и нагрее плазмата, като създаде нейното натрупване във вакуум, така че да не докосва стените на камерата, а да виси в празнотата, без да докосва нищо. Тук трябва да се възползваме от факта, че плазмените частици не са неутрални, като газовите атоми, а електрически заредени. Следователно в движение те са подложени на действието на магнитни сили. Възниква проблемът: да се създаде магнитно поле със специална конфигурация, в което горещата плазма да виси като в торба с невидими стени.
Най-простата форма на такова електрическо поле се създава автоматично, когато през плазмата преминават силни електрически импулси. В този случай около плазмената нишка се индуцират магнитни сили, които се стремят да компресират нишката. Плазмата се отделя от стените на разрядната тръба и температурата се повишава до 2 милиона градуса близо до оста на нишката в поток от частици.
У нас такива опити са извършени още през 1950 г. под ръководството на академиците JI. А. Арцимович и М. А. Леонтович.
Друга посока на експерименти е използването на магнитна бутилка, предложена през 1952 г. от съветския физик Г. И. Будкер, сега академик. Магнитната бутилка се поставя в корктрон - цилиндрична вакуумна камера, оборудвана с външна намотка, която се удебелява в краищата на камерата. Токът, протичащ през намотката, създава магнитно поле в камерата. Силовите му линии в средната част са успоредни на образуващите на цилиндъра, а в краищата са компресирани и образуват магнитни тапи. Плазмените частици, инжектирани в магнитна бутилка, се навиват около силовите линии и се отразяват от тапите. В резултат на това плазмата се задържа известно време вътре в бутилката. Ако енергията на плазмените частици, въведени в бутилката, е достатъчно висока и те са достатъчно, те влизат в сложни силови взаимодействия, тяхното първоначално подредено движение се заплита, става неподредено - температурата на водородните ядра се повишава до десетки милиони градуси. .
Допълнителното отопление се постига чрез електромагнитно<ударами>чрез плазма, компресия на магнитно поле и т.н. Сега плазмата от тежки водородни ядра се нагрява до стотици милиони градуси. Вярно е, че това може да се направи или за кратко време, или при ниска плътност на плазмата.
За да се възбуди самоподдържаща се реакция, е необходимо допълнително да се повиши температурата и плътността на плазмата. Това е трудно постижимо. Въпреки това, както са убедени учените, проблемът е безспорно разрешим.

G.B. Анфилов

Публикуването на снимки и цитирането на статии от нашия сайт на други ресурси е разрешено, при условие че е предоставена връзка към източника и снимките.

Терминът "температура" се появява във време, когато физиците смятат, че топлите тела се състоят от по-голямо количество специфично вещество - калории - отколкото същите тела, но студени. И температурата се тълкува като стойност, съответстваща на количеството калории в тялото. Оттогава температурата на всяко тяло се измерва в градуси. Но в действителност това е мярка за кинетичната енергия на движещи се молекули и въз основа на това трябва да се измерва в джаули, в съответствие със системата от единици SI.

Концепцията за "абсолютна нулева температура" идва от втория закон на термодинамиката. Според него процесът на пренос на топлина от студено тяло към горещо е невъзможен. Това понятие е въведено от английския физик У. Томсън. За постижения във физиката той получава благородническата титла "Лорд" и титлата "Барон Келвин". През 1848 г. У. Томсън (Келвин) предлага да се използва температурна скала, в която той взема абсолютната нулева температура, съответстваща на екстремния студ като начална точка, и взема градуси по Целзий като цена на делене. Единицата Келвин е 1/27316 от температурата на тройната точка на водата (около 0 градуса C), т.е. температурата, при която чистата вода съществува едновременно в три форми: лед, течна вода и пара. температура е най-ниската възможна ниска температура, при която движението на молекулите спира и вече не е възможно да се извлече топлинна енергия от веществото. Оттогава абсолютната температурна скала носи неговото име.

Температурата се измерва на различни скали

Най-често използваната температурна скала се нарича скала на Целзий. Тя се основава на две точки: на температурата на фазовия преход на вода от течност към пара и вода към лед. А. Целзий през 1742 г. предложи да се раздели разстоянието между референтните точки на 100 интервала и да се приеме водата за нула, докато точката на замръзване е 100 градуса. Но шведът К. Линей предложи да се направи обратното. Оттогава водата замръзва при нула градуса по Целзий. Въпреки че трябва да заври точно по Целзий. Абсолютната нула по Целзий съответства на минус 273,16 градуса по Целзий.

Има още няколко температурни скали: Фаренхайт, Реомюр, Ранкин, Нютон, Ромер. Имат различни ценови разделения. Например, скалата на Réaumur също е изградена върху показателите за кипене и замръзване на водата, но има 80 деления. Скалата на Фаренхайт, която се появи през 1724 г., се използва в ежедневието само в някои страни по света, включително САЩ; едната е температурата на сместа воден лед - амоняк, а другата е температурата на човешкото тяло. Скалата е разделена на сто деления. Нула по Целзий съответства на 32 Преобразуването на градуси във Фаренхайт може да се извърши с помощта на формулата: F = 1,8 C + 32. Обратен превод: C = (F - 32) / 1,8, където: F - градуси по Фаренхайт, C - градуси Целзий. Ако ви мързи да броите, отидете на онлайн услугата за преобразуване на Целзий във Фаренхайт. В полето въведете броя градуси по Целзий, щракнете върху „Изчисли“, изберете „Фаренхайт“ и щракнете върху „Старт“. Резултатът ще се появи веднага.

Носи името на английския (по-точно шотландски) физик Уилям Дж. Ранкин, бивш съвременник на Келвин и един от създателите на техническата термодинамика. Има три важни точки в неговата скала: началото е абсолютната нула, точката на замръзване на водата е 491,67 градуса по Ранкин и точката на кипене на водата е 671,67 градуса. Броят на деленията между замръзването на водата и нейното кипене както в Ранкин, така и във Фаренхайт е 180.

Повечето от тези скали се използват изключително от физици. А 40% от анкетираните тези дни американски гимназисти казаха, че не знаят какво е абсолютна нула.

АБСОЛЮТНА НУЛА

АБСОЛЮТНА НУЛА, температурата, при която всички компоненти на системата имат най-малко количество енергия, разрешено от законите на КВАНТОВАТА МЕХАНИКА; нула по температурната скала на Келвин или -273,15 ° C (-459,67 ° по Фаренхайт). При тази температура ентропията на системата - количеството налична енергия за извършване на полезна работа - също е нула, въпреки че общото количество енергия на системата може да е различно от нула.

Научно-технически енциклопедичен речник.

Вижте какво е "АБСОЛЮТНА НУЛА" в други речници:

Температурите са минималните температурни граници, които физическото тяло може да има. Абсолютната нула е отправната точка за абсолютна температурна скала, като скалата на Келвин. По скалата на Целзий абсолютната нула съответства на температура от −273 ... Wikipedia

АБСОЛЮТНА НУЛЕВА ТЕМПЕРАТУРА- произхода на термодинамичната температурна скала; намиращ се на 273,16 К (Келвин) под (вижте) водата, т.е. равна на 273,16 ° C (по Целзий). Абсолютната нула е най-ниската температура в природата и почти недостижима ... Голяма политехническа енциклопедия

Това е минималната температурна граница, която може да има едно физическо тяло. Абсолютната нула е отправната точка за абсолютна температурна скала, като скалата на Келвин. По скалата на Целзий абсолютната нула съответства на температура от −273,15 ° C. ... ... Wikipedia

Абсолютната нулева температура е минималната температурна граница, която физическото тяло може да има. Абсолютната нула е отправната точка за абсолютна температурна скала, като скалата на Келвин. По скалата на Целзий абсолютната нула съответства на ... ... Wikipedia

Разг. пренебрежение Незначителен, незначителен човек. ФСРЯ, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...

нула- абсолютна нула … Речник на руските идиоми

Нула и нула n., m., използване. комп. често Морфология: (не) какво? нула и нула, защо? нула и нула, (виж) какво? нула и нула, какво? нула и нула, за какво? около нула, нула; мн. Какво? нули и нули, (не) какво? нули и нули, защо? нули и нули, (виждам) ... ... Речник на Дмитриев

Абсолютна нула (нула). Разг. пренебрежение Незначителен, незначителен човек. ФСРЯ, 288; BTS, 24; ЗС 1996, 33 До нула. 1. Джарг. те казват Совалка. желязо. За тежка интоксикация. Юганов, 471; Вахитов 2003, 22. 2. Жарг. музика Точно така, в пълно съответствие с ... ... Голям речник на руските поговорки

абсолютен- абсолютен абсурд абсолютен авторитет абсолютна безупречност абсолютен безпорядък абсолютна измислица абсолютен имунитет абсолютен лидер абсолютен минимум абсолютен монарх абсолютен морал абсолютна нула ... ... Речник на руските идиоми

Книги

• Абсолютна нула, Абсолютна Павел. Животът на всички творения на лудия учен от расата nes е много кратък. Но следващият експеримент има шанс да съществува. Какво му предстои?...

Замисляли ли сте се колко ниска може да бъде температурата? Какво е абсолютна нула? Ще успее ли човечеството някога да го постигне и какви възможности ще се открият след подобно откритие? Тези и други подобни въпроси отдавна занимават умовете на много физици и просто любознателни хора.

Какво е абсолютна нула

Дори и да не сте харесвали физиката от детството си, вероятно знаете понятието температура. Благодарение на молекулярно-кинетичната теория сега знаем, че има определена статична връзка между нея и движенията на молекулите и атомите: колкото по-висока е температурата на всяко физическо тяло, толкова по-бързо се движат неговите атоми и обратно. Възниква въпросът: „Има ли такава долна граница, при която елементарните частици ще замръзнат на място?“. Учените смятат, че това е теоретично възможно, термометърът ще бъде около -273,15 градуса по Целзий. Тази стойност се нарича абсолютна нула. С други думи, това е минималната възможна граница, до която едно физическо тяло може да бъде охладено. Има дори абсолютна температурна скала (скалата на Келвин), в която абсолютната нула е референтната точка, а единицата деление на скалата е равна на един градус. Учените по света не спират да работят за постигането на тази стойност, тъй като това обещава големи перспективи за човечеството.

Защо е толкова важно

Изключително ниските и изключително високите температури са тясно свързани с концепцията за свръхфлуидност и свръхпроводимост. Изчезването на електрическото съпротивление в свръхпроводниците ще направи възможно постигането на немислими стойности на ефективност и ще премахне всякакви загуби на енергия. Ако беше възможно да се намери начин, който да позволи свободно достигане на стойността на "абсолютната нула", много от проблемите на човечеството биха били решени. Влакове, реещи се над релсите, по-леки и по-малки двигатели, трансформатори и генератори, високопрецизна магнитоенцефалография, високопрецизни часовници са само няколко примера за това какво свръхпроводимостта може да донесе в живота ни.

Последни научни постижения

През септември 2003 г. изследователи от Масачузетския технологичен институт и НАСА успяха да охладят натриевия газ до най-ниското ниво за всички времена. По време на експеримента те бяха само на половин милиардна от градуса по-малко от финалната линия (абсолютна нула). По време на тестовете натрият винаги е бил в магнитно поле, което го е предпазвало от докосване до стените на контейнера. Ако беше възможно да се преодолее температурната бариера, движението на молекулите в газа напълно би спряло, тъй като такова охлаждане би извлякло цялата енергия от натрия. Изследователите прилагат техника, чийто автор (Волфганг Кетерле) получава Нобелова награда за физика през 2001 г. Ключовият момент в проведените тестове са газообразните процеси на Бозе-Айнщайн кондензация. Междувременно никой все още не е отменил третия закон на термодинамиката, според който абсолютната нула е не само непреодолима, но и непостижима стойност. Освен това се прилага принципът на несигурността на Хайзенберг и атомите просто не могат да спрат мъртви в следите си. Така засега абсолютната нулева температура за науката остава недостижима, въпреки че учените са успели да я доближат на пренебрежимо малко разстояние.