Apsolutna 0. Zašto ne možete postići apsolutnu nulu temperature

Kada vremenska prognoza predviđa temperature oko nule, ne biste trebali ići na klizalište: led će se otopiti. Temperatura topljenja leda uzima se kao nula stepeni Celzijusa - najčešća temperaturna skala.
Svesni smo negativnih stepeni Celzijusove skale - stepeni<ниже нуля>, stepeni hladnoće. Većina niske temperature na Zemlji je zabilježeno na Antarktiku: -88,3°C. Izvan Zemlje moguće su još niže temperature: na površini Mjeseca u lunarnu ponoć može dostići -160°C.
Ali nigdje ne može biti proizvoljno niskih temperatura. Ekstremno niska temperatura - apsolutna nula - na Celzijusovoj skali odgovara - 273,16 °.
Od apsolutna nula potiče od apsolutne temperaturne skale, Kelvinove skale. Led se topi na 273,16° Kelvina, a voda ključa na 373,16° K. Dakle, stepeni K jednak stepenu C. Ali na Kelvinovoj skali, sve temperature su pozitivne.
Zašto je 0°K granica hladnoće?
Toplina je haotično kretanje atoma i molekula materije. Kada se supstanca ohladi, oduzima joj se toplotna energija i u tom slučaju nasumično kretanje čestica slabi. Na kraju, uz jako hlađenje, termalno<пляска>čestice se gotovo potpuno zaustavljaju. Atomi i molekuli bi se potpuno zamrznuli na temperaturi koja se uzima kao apsolutna nula. Prema principima kvantna mehanika, na apsolutnoj nuli, upravo bi toplotno kretanje čestica stalo, ali se same čestice ne bi smrzle, jer ne mogu biti potpuno mirne. Dakle, na apsolutnoj nuli, čestice i dalje moraju zadržati neku vrstu kretanja, koje se naziva nula.

Međutim, ohladiti supstancu na temperaturu ispod apsolutne nule ideja je jednako besmislena kao, recimo, namjera<идти медленнее, чем стоять на месте>.

Štaviše, čak i dostizanje tačne apsolutne nule je takođe gotovo nemoguće. Možete mu se samo približiti. Jer apsolutno sva njena toplotna energija ne može se ni na koji način oduzeti od supstance. Deo toplotne energije ostaje tokom najdubljeg hlađenja.
Kako dostižu ultra niske temperature?
Zamrzavanje tvari je teže nego zagrijavanje. To se može vidjeti barem iz poređenja dizajna štednjaka i hladnjaka.
U većini kućnih i industrijskih hladnjaka toplina se uklanja isparavanjem posebne tekućine - freona, koja cirkulira kroz metalne cijevi. Tajna je u tome što freon može ostati u tekućem stanju samo na dovoljno niskoj temperaturi. U rashladnoj komori se zbog topline komore zagrijava i ključa, pretvarajući se u paru. Ali para se komprimira u kompresoru, ukapljuje i ulazi u isparivač, nadoknađujući gubitak freona koji isparava. Energija se koristi za pokretanje kompresora.
U uređajima za duboko hlađenje, nosač hladnoće je superhladna tečnost - tečni helijum. Bezbojan, lagan (8 puta lakši od vode), ključa ispod atmosferski pritisak na 4,2°K, iu vakuumu na 0,7°K. Još nižu temperaturu daje lagani izotop helijuma: 0,3°K.
Prilično je teško urediti trajni helijumski frižider. Istraživanje se provodi jednostavno u kupkama s tečnim helijumom. A za ukapljivanje ovog gasa, fizičari koriste različite tehnike. Na primjer, prethodno ohlađeni i komprimirani helij se širi ispuštanjem kroz tanku rupu u vakuumsku komoru. Istovremeno, temperatura se i dalje smanjuje i dio plina se pretvara u tekućinu. Efikasnije je ne samo proširiti ohlađeni plin, već i učiniti ga da radi - pomjeriti klip.
Dobijeni tečni helijum pohranjuje se u posebne termoze - Dewarove posude. Cijena ove najhladnije tekućine (jedine koja se ne smrzava na apsolutnoj nuli) je prilično visoka. Ipak, tečni helijum se sada sve više koristi, ne samo u nauci, već iu raznim tehničkim uređajima.
Najniže temperature su postignute na drugačiji način. Ispostavilo se da molekuli nekih soli, kao što je kalijum krom alum, mogu rotirati duž sile magnetne linije. Ova so se prethodno hladi tečnim helijumom do 1°K i stavlja u jako magnetno polje. U ovom slučaju, molekuli se rotiraju linije sile, a oslobođenu toplotu oduzima tečni helijum. Tada se magnetsko polje naglo uklanja, molekuli se ponovo okreću različite strane, i potrošeno

ovaj rad dovodi do daljeg hlađenja soli. Tako je dobijena temperatura od 0,001° K. Sličnom metodom u principu, upotrebom drugih supstanci, može se dobiti još niža temperatura.
Najniža temperatura do sada na Zemlji je 0,00001°K.

Superfluidnost

Supstanca smrznuta na ultraniskim temperaturama u kupkama sa tečnim helijumom se primetno menja. Guma postaje lomljiva, olovo postaje tvrdo kao čelik i elastično, mnoge legure povećavaju snagu.

Sam tečni helijum se ponaša na neobičan način. Na temperaturama ispod 2,2 °K, poprima svojstvo bez presedana za obične tekućine - superfluidnost: dio potpuno gubi viskozitet i teče bez ikakvog trenja kroz najuže proreze.
Ovaj fenomen, otkrio je 1937. sovjetski fizičar akademik P. JI. Kapitsa, objasnio je tada akademik JI. D. Landau.
Ispada da na ultra niskim temperaturama počinju primjetno utjecati kvantne zakone ponašanje materije. Kao što jedan od ovih zakona nalaže, energija se može prenositi od tijela do tijela samo u sasvim određenim dijelovima – kvantima. U tekućem helijumu ima toliko malo kvanta toplote da ih nema dovoljno za sve atome. Dio tečnosti, lišen kvanta toplote, ostaje na temperaturi apsolutne nule, njeni atomi uopšte ne učestvuju u nasumičnom toplotnom kretanju i ni na koji način ne stupaju u interakciju sa zidovima posude. Ovaj dio (zvao se helijum-H) posjeduje superfluidnost. Sa smanjenjem temperature, helijum-II postaje sve više i više, a na apsolutnoj nuli, sav helijum bi se pretvorio u helijum-H.
Superfluidnost je sada detaljno proučavana i čak je pronađena kao korisna praktična upotreba: uz njegovu pomoć moguće je odvojiti izotope helijuma.

Superprovodljivost

Blizu apsolutne nule, dešavaju se izuzetno neobične promjene u električnim svojstvima određenih materijala.
Godine 1911. holandski fizičar Kamerling-Onnes napravio je neočekivano otkriće: pokazalo se da na temperaturi od 4,12 ° K električni otpor potpuno nestaje u živi. Merkur postaje superprovodnik. Električna struja inducirana u supravodljivom prstenu se ne raspada i može teći gotovo zauvijek.
Iznad takvog prstena, supravodljiva lopta će lebdjeti u zraku i neće pasti, kao iz bajke.<гроб Магомета>, jer je njegova težina nadoknađena magnetnim odbijanjem između prstena i lopte. Na kraju krajeva, neprigušena struja u prstenu će stvoriti magnetsko polje, a ona će zauzvrat inducirati električnu struju u kugli i, zajedno s njom, suprotno usmjereno magnetsko polje.
Pored žive, kalaj, olovo, cink i aluminijum imaju supravodljivost blizu apsolutne nule. Ovo svojstvo je pronađeno u 23 elementa i preko stotinu različitih legura i drugih hemijskih jedinjenja.
Temperature na kojima se pojavljuje supravodljivost (kritične temperature) su u prilično širokom rasponu, od 0,35°K (hafnij) do 18°K (legura niobijum-kalaj).
Fenomen supravodljivosti, kao i super-
fluidnost, detaljno proučavana. Pronađene zavisnosti kritične temperature od unutrašnje strukture materijala i eksterne magnetsko polje. Razvijena je duboka teorija supravodljivosti (važan doprinos dao je sovjetski naučnik akademik N. N. Bogoljubov).
Suština ovog paradoksalnog fenomena je opet čisto kvantna. Na ultraniskim temperaturama ulaze elektroni

superprovodnici formiraju sistem parno vezanih čestica koje ne mogu da odaju energiju kristalna rešetka, troše kvante energije da ga zagreju. Parovi elektrona se kreću kao<танцуя>, između<прутьями решетки>- jone i zaobići ih bez sudara i prijenosa energije.
Superprovodljivost se sve više koristi u tehnologiji.
Na primjer, u praksu dolaze supravodljivi solenoidi - supravodični zavojnice uronjene u tekući helijum. Jednom indukovana struja i, posljedično, magnetsko polje mogu se pohraniti u njima proizvoljno dugo vremena. Može dostići gigantsku vrijednost - preko 100.000 oersteda. U budućnosti će se nesumnjivo pojaviti moćni industrijski supravodljivi uređaji - elektromotori, elektromagneti itd.
U radio elektronici značajnu ulogu ultraosjetljiva pojačala i oscilatori počinju svirati elektromagnetnih talasa, koji posebno dobro funkcionišu u kupkama sa tečnim helijumom - tu su unutrašnje<шумы>oprema. U tehnologiji elektroničkog računanja obećava se svijetla budućnost supravodljivih prekidača male snage - kriotrona (vidi čl.<Пути электроники>).
Nije teško zamisliti koliko bi bilo primamljivo unaprijediti rad ovakvih uređaja na više, pristupačnije temperature. AT novije vrijeme otvara nadu u stvaranje polimernih filmskih supravodiča. Posebna priroda električne provodljivosti u takvim materijalima obećava sjajnu priliku za održavanje supravodljivosti čak i na sobnim temperaturama. Naučnici uporno traže načine da ostvare ovu nadu.

U dubinama zvezda

A sada pogledajmo u carstvo najtoplijeg na svijetu - u utrobu zvijezda. Gde temperature dostižu milione stepeni.
Haotično termalno kretanje u zvijezdama je toliko intenzivno da cijeli atomi ne mogu postojati tamo: oni se uništavaju u bezbrojnim sudarima.
Stoga, tako jako zagrijana supstanca ne može biti ni čvrsta, ni tečna ni gasovita. Nalazi se u stanju plazme, odnosno mješavine električno nabijenih<осколков>atomi - atomska jezgra i elektroni.
Plazma je vrsta agregatnog stanja. Budući da su njegove čestice električno nabijene, osjetljivo se pokoravaju električnim i magnetskim silama. Dakle, bliska blizina dva atomska jezgra (one nose pozitivan naboj) je rijetka pojava. Samo kada visoke gustine i ogromne temperature koje se sudaraju jedna s drugom atomska jezgra u stanju da se približi. Tada se odvijaju termonuklearne reakcije - izvor energije za zvijezde.
Nama najbliža zvijezda - Sunce sastoji se uglavnom od vodonične plazme, koja se u utrobi zvijezde zagrijava do 10 miliona stepeni. U takvim uslovima, bliski susreti brzih jezgara vodonika - protona, ipak se dešavaju. Ponekad protoni koji se približavaju stupaju u interakciju: nakon što su savladali električnu odbojnost, brzo padaju u moć džinovskih nuklearnih sila privlačenja.<падают>jedni druge i spajaju. Ovdje se događa trenutno preuređenje: umjesto dva protona pojavljuju se deuteron (jezgro teškog izotopa vodika), pozitron i neutrino. Oslobođena energija je 0,46 miliona elektron volti (Mev).
Svaki pojedinačni solarni proton može ući u takvu reakciju u prosjeku jednom u 14 milijardi godina. Ali ima toliko protona u utrobi svjetiljke da se tu i tamo dogodi neki nevjerovatni događaj - i naša zvijezda gori svojim ravnomjernim, blistavim plamenom.
Sinteza deuterona samo je prvi korak u solarnim termonuklearnim transformacijama. Novorođeni deuteron vrlo brzo (u prosjeku nakon 5,7 sekundi) kombinuje se sa još jednim protonom. Pojavljuje se jezgro laganog helijuma i gama-zrake elektromagnetno zračenje. Oslobađa se 5,48 MeV energije.
Konačno, u prosjeku, jednom svakih milion godina, dva jezgra lakog helijuma mogu se konvergirati i spojiti. Tada se formira obično jezgro helijuma (alfa čestica) i dva protona se odvajaju. Oslobađa se 12,85 MeV energije.
Ovo trostepeno<конвейер>termonuklearne reakcije nije jedina. Postoji još jedan lanac nuklearnih transformacija, onih bržih. Atomska jezgra ugljika i dušika učestvuju u tome (a da se ne troše). Ali u oba slučaja, alfa čestice se sintetiziraju iz jezgri vodika. Slikovito rečeno, solarna vodikova plazma<сгорает>, pretvarajući se u<золу>- helijum plazma. A u procesu sinteze svakog grama helijum plazme oslobađa se 175 hiljada kWh energije. Velika količina!
Svake sekunde Sunce zrači 4.1033 erga energije, gubeći 4.1012 g (4 miliona tona) materije na težini. Ali ukupna masa Sunca je 2 1027 tona. To znači da će za milion godina, usled emisije zračenja, Sunce<худеет>samo jedan desetmilioni deo njegove mase. Ove brojke elokventno ilustruju efikasnost termonuklearnih reakcija i gigantsku kalorijsku vrijednost sunčeve energije.<горючего>- vodonik.
Čini se da je termonuklearna fuzija glavni izvor energije za sve zvijezde. At različite temperature i gustoće unutrašnjosti zvijezda, sprovode se različite vrste reakcija. Konkretno, solarna<зола>- jezgra helijuma - na 100 miliona stepeni i sama postaje termonuklearna<горючим>. Tada se iz alfa čestica mogu sintetizirati još teže atomske jezgre - ugljik, pa čak i kisik.
Prema mnogim naučnicima, cijela naša Metagalaksija u cjelini je također plod termonuklearne fuzije, koja se odvijala na temperaturi od milijardu stepeni (vidi čl.<Вселенная вчера, сегодня и завтра>).

Na veštačko sunce

Izvanredan kalorijski sadržaj termonukleara<горючего>podstakao je naučnike da traže umjetnu implementaciju reakcija nuklearne fuzije.
<Горючего>Na našoj planeti postoji mnogo izotopa vodonika. Na primjer, superteški vodik tricij može se dobiti iz metalnog litija u nuklearnim reaktorima. A teški vodonik - deuterijum je dio teške vode, koji se može izdvojiti iz obične vode.
Teški vodonik ekstrahovan iz dve čaše obične vode obezbedio bi onoliko energije u fuzijskom reaktoru koliko sada daje sagorevanje bureta vrhunskog benzina.
Poteškoća je u predgrijavanju<горючее>do temperatura na kojima se može zapaliti snažnom termonuklearnom vatrom.
Ovaj problem je prvi put riješen hidrogenskom bombom. Izotopi vodonika tamo se zapaljuju eksplozijom atomska bomba, što je praćeno zagrijavanjem tvari na više desetina miliona stupnjeva. U jednoj verziji hidrogenske bombe, termonuklearno gorivo je hemijsko jedinjenje teški vodonik sa lakim litijumom - deuterid lakih l i t i i. Ovaj bijeli prah, sličan kuhinjskoj soli,<воспламеняясь>od<спички>, koja je atomska bomba, momentalno eksplodira i stvara temperaturu od stotine miliona stepeni.
Da bi se pokrenula mirna termonuklearna reakcija, prije svega se mora naučiti kako, bez upotrebe atomske bombe, zagrijati male doze dovoljno guste plazme vodonikovih izotopa na temperature od stotina miliona stupnjeva. Ovaj problem je jedan od najtežih u modernoj primijenjenoj fizici. Naučnici iz cijelog svijeta na tome rade dugi niz godina.
Već smo rekli da je haotično kretanje čestica ono što stvara zagrijavanje tijela, a prosječna energija njihovo nepravilno kretanje i odgovara temperaturi. Zagrijati hladno tijelo znači stvoriti ovaj poremećaj na bilo koji način.
Zamislite da dvije grupe trkača brzo jure jedna prema drugoj. Tako su se sudarili, pomiješali, nastala je gužva, zbrka. Odličan nered!
Otprilike na isti način, fizičari su isprva pokušali dobiti visoku temperaturu - guranjem gasnih mlaznica visokog pritiska. Gas je zagrejan do 10 hiljada stepeni. Nekada je to bio rekord: temperatura je viša nego na površini Sunca.
Ali ovom metodom nemoguće je dalje, prilično sporo, neeksplozivno zagrijavanje plina, jer se toplinski poremećaj trenutno širi u svim smjerovima, zagrijavajući zidove eksperimentalne komore i okolinu. Nastala toplota brzo napušta sistem i nemoguće ga je izolovati.
Ako se mlaznice gasa zamijene strujanjima plazme, problem toplinske izolacije ostaje vrlo težak, ali postoji i nada za njegovo rješenje.
Istina, plazma se ne može zaštititi od gubitka topline posudama napravljenim čak ni od najvatrostalnije tvari. U kontaktu sa čvrstim zidovima, vruća plazma se odmah hladi. S druge strane, može se pokušati zadržati i zagrijati plazmu stvaranjem njene akumulacije u vakuumu tako da ne dodiruje zidove komore, već visi u praznini, ne dodirujući ništa. Ovdje treba iskoristiti činjenicu da čestice plazme nisu neutralne, kao atomi plina, već električno nabijene. Stoga su u kretanju podložni dejstvu magnetnih sila. Nastaje problem: urediti magnetno polje posebne konfiguracije u kojem bi vrela plazma visila kao u vrećici s nevidljivim zidovima.
Najjednostavnija vrsta takvo polje se stvara automatski kada se jaki impulsi prođu kroz plazmu električna struja. U ovom slučaju, oko plazma filamenta se induciraju magnetne sile, koje teže komprimiranju filamenta. Plazma se odvaja od zidova cijevi za pražnjenje, a temperatura raste na 2 miliona stepeni blizu ose filamenta u naletu čestica.
Kod nas su ovakvi eksperimenti izvedeni još 1950. godine pod rukovodstvom akademika JI. A. Artsimovich i M.A. Leontovich.
Drugi pravac eksperimenata je upotreba magnetne boce, koju je 1952. predložio sovjetski fizičar G. I. Budker, sada akademik. Magnetna boca je postavljena u korktron - cilindričnu vakuumsku komoru opremljenu vanjskim namotom, koji se zgušnjava na krajevima komore. Struja koja teče kroz namotaj stvara magnetsko polje u komori. Njegove linije sile u srednjem delu su paralelne sa generatrisama cilindra, a na krajevima su stisnute i formiraju magnetne čepove. Čestice plazme ubrizgane u magnetnu bocu savijaju se oko linija sile i reflektuju se od čepova. Kao rezultat toga, plazma se neko vrijeme zadržava unutar boce. Ako je energija čestica plazme unesenih u bocu dovoljno visoka i ima ih dovoljno, one ulaze u složene interakcije sila, njihovo prvobitno uređeno kretanje se zapliće, postaje neuređeno – temperatura jezgri vodika raste na desetine miliona stepeni. .
Dodatno grijanje se postiže elektromagnetnim<ударами>plazmom, kompresijom magnetnog polja, itd. Sada se plazma teških jezgara vodonika zagreva na stotine miliona stepeni. Istina, to se može učiniti bilo na kratko vrijeme, ili pri niskoj gustini plazme.
Da bi se potaknula samoodrživa reakcija, potrebno je dodatno povećati temperaturu i gustinu plazme. To je teško postići. Međutim, problem je, kako su naučnici uvjereni, nepobitno rješiv.

G.B. Anfilov

Objavljivanje fotografija i citiranje članaka sa našeg sajta na drugim resursima je dozvoljeno pod uslovom da je naveden link do izvora i fotografija.

Termin "temperatura" pojavio se u vrijeme kada su to mislili fizičari toplim telima sastoje se od veće količine određene tvari - kalorijske - od istih tijela, ali hladnih. A temperatura je protumačena kao vrijednost koja odgovara količini kalorija u tijelu. Od tada se temperatura svakog tijela mjeri u stepenima. Ali u stvari to je mjera kinetička energija pokretnih molekula, i na osnovu toga ga treba mjeriti u džulima, u skladu sa SI sistemom jedinica.

Koncept " apsolutna nula temperatura" dolazi iz drugog zakona termodinamike. Prema njemu, proces prenošenja toplote sa hladnog tela na toplo je nemoguć. Ovaj koncept je uveden engleski fizičar W. Thomson. Nagrađen je za dostignuća u fizici plemstvo"lord" i titula "Baron Kelvin". 1848. W. Thomson (Kelvin) je predložio korištenje temperaturne skale, u kojoj je uzeo temperaturu apsolutne nule koja odgovara ekstremnoj hladnoći kao polaznu tačku, a uzeo stepene Celzijusa kao cijenu podjele. Jedinica Kelvina je 1/27316 temperature trostruke tačke vode (oko 0 stepeni C), tj. temperatura na kojoj čista voda Odmah se nalazi u tri oblika: led, tečna voda i para. temperatura je najniža moguća niska temperatura na kojoj prestaje kretanje molekula, te više nije moguće izvući toplinsku energiju iz tvari. Od tada apsolutna temperaturna skala nosi njegovo ime.

Temperatura se mjeri na različitim skalama

Najčešće korištena temperaturna skala naziva se Celzijeva skala. Izgrađen je na dvije točke: na temperaturi fazni prelaz voda iz tečnosti u paru i vode u led. A. Celzius je 1742. godine predložio da se razmak između referentnih tačaka podeli na 100 intervala, i da se voda uzme kao nula, dok je tačka smrzavanja 100 stepeni. Ali Šveđanin K. Linnaeus je predložio da se radi suprotno. Od tada se voda smrzava na nula stepeni A. Celzijusa. Iako bi trebalo da ključa tačno u Celzijusima. Apsolutna nula u Celzijusima odgovara minus 273,16 stepeni Celzijusa.

Postoji još nekoliko temperaturnih skala: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Imaju različite i cjenovne podjele. Na primjer, Réaumur skala je također izgrađena na mjerilima ključanja i smrzavanja vode, ali ima 80 podjela. Farenhajtova skala, koja se pojavila 1724. godine, koristi se u svakodnevnom životu samo u nekim zemljama svijeta, uključujući SAD; jedan - temperatura mješavine vodenog leda - amonijaka i drugi - ljudsko tijelo. Skala je podijeljena na stotinu podjela. Nula Celzijusa odgovara 32 Pretvaranje stepeni u Farenhajt može se izvršiti pomoću formule: F = 1,8 C + 32. Obrnuti prevod: C = (F - 32) / 1,8, gde je: F - stepeni Farenhajta, C - stepeni Celzijus. Ako ste previše lijeni da brojite, idite na online uslugu konverzije Celzijusa u Farenhajt. U polje unesite broj stepeni Celzijusa, kliknite na "Izračunaj", odaberite "Farenhajt" i kliknite na "Start". Rezultat će se pojaviti odmah.

Nazvan po engleskom (tačnije škotskom) fizičaru Williamu J. Rankinu, savremeno Kelvin i jedan od osnivača tehnička termodinamika. Tri su važne tačke u njegovoj skali: početak je apsolutna nula, tačka smrzavanja vode je 491,67 stepeni Rankine i tačka ključanja vode je 671,67 stepeni. Broj podjela između zamrzavanja vode i njenog ključanja u Rankineu i Fahrenheitu je 180.

Većinu ovih skala koriste isključivo fizičari. A 40% američkih srednjoškolaca anketiranih ovih dana reklo je da ne znaju šta je apsolutna nula temperatura.

APSOLUTNA NULA

APSOLUTNA NULA, temperatura na kojoj sve komponente sistema imaju najmanju količinu energije dozvoljenu zakonima KVANTNE MEHANIKE; nula na Kelvinovoj temperaturnoj skali, ili -273,15 °C (-459,67 °F). Na ovoj temperaturi, entropija sistema je količina energije koja je dostupna za stvaranje koristan rad, - je takođe jednako nuli, iako ukupno energija sistema može biti različita od nule.

Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik.

Pogledajte šta je "APSOLUTNA NULA" u drugim rječnicima:

Temperatura je minimalna temperaturna granica koju a fizičko tijelo. Apsolutna nula je početna tačka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao što je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali apsolutna nula odgovara temperaturi od -273 ... Wikipedia

APSOLUTNA NULA TEMPERATURA- porijeklo termodinamičke temperaturne skale; nalazi se na 273,16 K (Kelvin) ispod (vidi) vode, tj. jednako 273,16 °C (Celzijus). Apsolutna nula je najniža temperatura u prirodi i gotovo nedostižna... Velika politehnička enciklopedija

Ovo je minimalna temperaturna granica koju fizičko tijelo može imati. Apsolutna nula je početna tačka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao što je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali apsolutna nula odgovara temperaturi od -273,15 ° C. ... ... Wikipedia

Apsolutna nulta temperatura je minimalna temperaturna granica koju fizičko tijelo može imati. Apsolutna nula je početna tačka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao što je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali, apsolutna nula odgovara ... ... Wikipediji

Razg. Zanemarivanje Beznačajna, beznačajna osoba. FSRJA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...

nula- apsolutna nula… Rječnik ruskih idioma

Nula i nula br., m., upotreba. comp. često Morfologija: (ne) šta? nula i nula, zašto? nula i nula, (vidi) šta? nula i nula, šta? nula i nula, o čemu? oko nule, nula; pl. šta? nule i nule, (ne) šta? nule i nule, zašto? nule i nule, (vidim) ... ... Rječnik Dmitrieva

Apsolutna nula (nula). Razg. Zanemarivanje Beznačajna, beznačajna osoba. FSRJA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Na nulu. 1. Jarg. oni kazu Šatl. gvožđe. O jakoj intoksikaciji. Yuganov, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Jarg. muzika Tačno, potpuno u skladu sa ... ... Big Dictionary Ruske izreke

apsolutno- apsolutni apsurd apsolutni autoritet apsolutna besprijekornost apsolutni poremećaj apsolutna fikcija apsolutni imunitet apsolutni lider apsolutni minimum apsolutni monarh apsolutni moral apsolutna nula ... ... Rječnik ruskih idioma

Knjige

• Apsolutna nula, apsolutni Pavel. Život svih kreacija ludog naučnika nes rase je veoma kratak. Ali sljedeći eksperiment ima šansu da postoji. Šta ga čeka?...

Da li ste ikada razmišljali o tome koliko temperatura može biti niska? Šta je apsolutna nula? Hoće li čovječanstvo to ikada uspjeti postići i koje mogućnosti će se otvoriti nakon takvog otkrića? Ova i druga slična pitanja dugo su zaokupljala umove mnogih fizičara i jednostavno radoznalaca.

Šta je apsolutna nula

Čak i ako niste voljeli fiziku od djetinjstva, vjerovatno znate pojam temperature. Zahvaljujući molekularno-kinetičkoj teoriji, sada znamo da postoji određena statička veza između nje i kretanja molekula i atoma: što je temperatura bilo kojeg fizičkog tijela viša, njegovi se atomi brže kreću, i obrnuto. Postavlja se pitanje: „Postoji li takva donja granica na kojoj elementarne čestice smrznuto na mjestu?" Naučnici smatraju da je to teoretski moguće, termometar će biti na oko -273,15 stepeni Celzijusa. Ova vrijednost se naziva apsolutna nula. Drugim riječima, ovo je minimum moguća granica, na koje se fizičko tijelo može ohladiti. Postoji čak i apsolutna temperaturna skala (Kelvinova skala), u kojoj je apsolutna nula referentna tačka, a jedinična podjela skale jednaka je jednom stepenu. Naučnici širom svijeta ne prestaju raditi na tome datu vrijednost, jer obećava čovječanstvu velike izglede.

Zašto je to toliko važno

Ekstremno niske i ekstremno visoke temperature usko su povezane s konceptom superfluidnosti i supravodljivosti. Nestanak električnog otpora u supravodičima omogućit će postizanje nezamislivih vrijednosti efikasnosti i eliminaciju gubitaka energije. Kada bi bilo moguće pronaći način koji bi omogućio da se slobodno dođe do vrijednosti "apsolutne nule", mnogi problemi čovječanstva bili bi riješeni. Vlakovi koji lebde iznad šina, lakši i manji motori, transformatori i generatori, magnetoencefalografija visoke preciznosti, visokoprecizni satovi samo su neki od primjera onoga što supravodljivost može donijeti u naše živote.

Najnovija naučna dostignuća

U septembru 2003. istraživači sa MIT-a i NASA-e uspjeli su ohladiti plin natrijum na najniži nivo u istoriji. Tokom eksperimenta, nedostajala im je samo pola milijarde stepena od ciljne linije (apsolutna nula). Tokom testova, natrijum je uvek bio u magnetnom polju, koje ga je sprečavalo da dodirne zidove posude. Kada bi bilo moguće savladati temperaturnu barijeru, molekularno kretanje u plinu bi potpuno prestalo, jer bi takvo hlađenje izvuklo svu energiju iz natrijuma. Istraživači su primenili tehniku, čiji je autor (Wolfgang Ketterle) dobio 2001. nobelova nagrada u fizici. Ključne tačke u testovima su bile gasni procesi Bose-Einstein kondenzacije. U međuvremenu, još niko nije poništio treći zakon termodinamike, prema kojem apsolutna nula nije samo nepremostiva, već i nedostižna vrijednost. Osim toga, primjenjuje se Heisenbergov princip nesigurnosti, a atomi jednostavno ne mogu stati mrtvi na svom putu. Tako za sada apsolutna nulta temperatura za nauku ostaje nedostižna, iako su joj se naučnici mogli približiti na zanemarljivo maloj udaljenosti.