Ako dosiahnuť absolútnu nulu. A

Pojem „teplota“ sa objavil v čase, keď si fyzici mysleli, že teplé telesá pozostávajú z väčšieho množstva špecifickej látky – kalorickej – ako tie isté telesá, ale studené. A teplota bola interpretovaná ako hodnota zodpovedajúca množstvu kalórií v tele. Odvtedy sa teplota akéhokoľvek tela meria v stupňoch. V skutočnosti je to však miera kinetickej energie pohybujúcich sa molekúl a na základe toho by sa mala merať v jouloch v súlade so systémom jednotiek SI.

Pojem „teplota absolútnej nuly“ pochádza z druhého zákona termodynamiky. Proces prenosu tepla zo studeného telesa na horúce je podľa nej nemožný. Tento pojem zaviedol anglický fyzik W. Thomson. Za úspechy vo fyzike mu bol udelený šľachtický titul „Lord“ a titul „barón Kelvin“. V roku 1848 W. Thomson (Kelvin) navrhol použiť teplotnú stupnicu, v ktorej ako východiskový bod bral absolútnu nulovú teplotu zodpovedajúcu extrémnemu chladu a ako cenu divízie vzal stupne Celzia. Jednotkou Kelvina je 1/27316 teploty trojného bodu vody (asi 0 stupňov C), t.j. teplota, pri ktorej existuje čistá voda v troch formách naraz: ľad, tekutá voda a para. teplota je najnižšia možná nízka teplota, pri ktorej sa pohyb molekúl zastaví a z látky už nie je možné extrahovať tepelnú energiu. Odvtedy je po ňom pomenovaná absolútna teplotná stupnica.

Teplota sa meria na rôznych mierkach

Najčastejšie používaná teplotná stupnica sa nazýva Celziova stupnica. Je postavená na dvoch bodoch: na teplote fázového prechodu vody z kvapaliny na paru a vody na ľad. A. Celsius v roku 1742 navrhol rozdeliť vzdialenosť medzi referenčnými bodmi na 100 intervalov a brať vodu ako nulu, pričom bod mrazu je 100 stupňov. Ale Švéd K. Linné navrhol urobiť opak. Odvtedy voda zamŕza pri nula stupňoch A. Celzia. Hoci by mala vrieť presne v stupňoch Celzia. Absolútna nula v stupňoch Celzia zodpovedá mínus 273,16 stupňom Celzia.

Existuje niekoľko ďalších teplotných stupníc: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Majú rôzne a cenové rozdelenia. Napríklad Réaumurova stupnica je tiež postavená na meradlách varu a mrazenia vody, ale má 80 dielikov. Stupnica Fahrenheita, ktorá sa objavila v roku 1724, sa v každodennom živote používa iba v niektorých krajinách sveta vrátane USA; jednou je teplota zmesi vodného ľadu – čpavku a druhou je teplota ľudského tela. Stupnica je rozdelená na sto divízií. Nula Celzia zodpovedá 32 Prevod stupňov na Fahrenheita je možné vykonať pomocou vzorca: F \u003d 1,8 C + 32. Opačný preklad: C \u003d (F - 32) / 1,8, kde: F - stupne Fahrenheita, C - stupne Celzia. Ak ste leniví počítať, prejdite na online službu prepočtu stupňov Celzia na Fahrenheita. Do poľa zadajte počet stupňov Celzia, kliknite na „Vypočítať“, vyberte „Fahrenheit“ a kliknite na „Štart“. Výsledok sa dostaví okamžite.

Pomenovaný po anglickom (presnejšie škótskom) fyzikovi Williamovi J. Rankinovi, bývalom Kelvinovom súčasníkovi a jednom z tvorcov technickej termodynamiky. V jeho stupnici sú tri dôležité body: začiatok je absolútna nula, bod tuhnutia vody je 491,67 stupňov Rankine a bod varu vody je 671,67 stupňov. Počet delení medzi zamrznutím vody a jej varom v Rankine a Fahrenheite je 180.

Väčšinu týchto mierok používajú výlučne fyzici. A 40 % opýtaných amerických stredoškolákov v týchto dňoch uviedlo, že nevedia, čo je teplota absolútnej nuly.

Absolútna nula zodpovedá teplote −273,15 °C.

Verí sa, že absolútna nula je v praxi nedosiahnuteľná. Jeho existencia a poloha na teplotnej škále vyplýva z extrapolácie pozorovaných fyzikálnych javov, pričom takáto extrapolácia ukazuje, že pri absolútnej nule sa energia tepelného pohybu molekúl a atómov látky musí rovnať nule, teda chaotickému pohyb častíc sa zastaví a vytvoria usporiadanú štruktúru, zaujímajúcu jasnú polohu v uzloch kryštálovej mriežky. V skutočnosti však aj pri absolútnej nulovej teplote zostanú pravidelné pohyby častíc, ktoré tvoria hmotu. Zvyšné fluktuácie, ako napríklad vibrácie nulového bodu, sú spôsobené kvantovými vlastnosťami častíc a fyzikálnym vákuom, ktoré ich obklopuje.

V súčasnosti sú fyzikálne laboratóriá schopné získať teploty prekračujúce absolútnu nulu len o niekoľko milióntin stupňa; nie je možné ho dosiahnuť podľa zákonov termodynamiky.

Poznámky

Literatúra

  • G. Burmin. Búrlivá absolútna nula. - M.: "Literatúra pre deti", 1983.

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „Absolútna nula“ v iných slovníkoch:

    Teploty, pôvod teploty na termodynamickej teplotnej stupnici (pozri TERMODYNAMICKÁ TEPLOTA STUPNICA). Absolútna nula sa nachádza 273,16 °C pod teplotou trojného bodu (pozri TRIPLE BOD) vody, pre ktorú ... ... encyklopedický slovník

    Teploty, pôvod teploty na termodynamickej teplotnej stupnici. Absolútna nula sa nachádza 273,16°C pod trojitým bodom teploty vody (0,01°C). Absolútna nula je zásadne nedosiahnuteľná, teploty sú prakticky dosiahnuté, ... ... Moderná encyklopédia

    Teploty sú zdrojom údajov o teplote na termodynamickej teplotnej stupnici. Absolútna nula sa nachádza 273,16.C pod teplotou trojného bodu vody, pre ktorú je akceptovaná hodnota 0,01.C. Absolútna nula je v podstate nedosiahnuteľná (pozri ... ... Veľký encyklopedický slovník

    Teplota vyjadrujúca neprítomnosť tepla je 218 ° C. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Pavlenkov F., 1907. absolútna nulová teplota (fyz.) – najnižšia možná teplota (273,15°C). Veľký slovník ...... Slovník cudzích slov ruského jazyka

    absolútna nula- Extrémne nízka teplota, pri ktorej sa zastaví tepelný pohyb molekúl, v Kelvinovej stupnici absolútna nula (0°K) zodpovedá -273,16 ± 0,01°C ... Geografický slovník

    Existuje., počet synoným: 15 kolo nula (8) mužíček (32) malý poter ... Slovník synonym

    Extrémne nízka teplota, pri ktorej sa tepelný pohyb molekúl zastaví. Tlak a objem ideálneho plynu sa podľa zákona Boyle Mariotte rovná nule a referenčný bod pre absolútnu teplotu na Kelvinovej stupnici sa berie ... ... Ekologický slovník

    absolútna nula-- [A.S. Goldberg. Anglický ruský energetický slovník. 2006] Témy energie vo všeobecnosti EN nulový bod … Technická príručka prekladateľa

    Referenčný bod absolútnej teploty. Zodpovedá 273,16 ° C. V súčasnosti vo fyzikálnych laboratóriách bolo možné dosiahnuť teplotu presahujúcu absolútnu nulu len o niekoľko miliónových stupňov, ale dosiahnuť ju podľa zákonov ... ... Collierova encyklopédia

    absolútna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273,16 K žemiau vandens trigubojo taško. Teplota 273,16 °C, 459,69 °F teplota 0 K. atitikmenys: anglicky… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

    absolútna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: angl. absolútna nula rus. absolútna nula... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas


Čo je absolútna nula (častejšie - nula)? Naozaj existuje niekde vo vesmíre táto teplota? Dokážeme v reálnom živote niečo schladiť na absolútnu nulu? Ak vás zaujíma, či je možné predbehnúť vlnu chladu, poďme preskúmať najvzdialenejšie hranice chladu...

Čo je absolútna nula (častejšie - nula)? Naozaj existuje niekde vo vesmíre táto teplota? Dokážeme v reálnom živote niečo schladiť na absolútnu nulu? Ak vás zaujíma, či je možné predbehnúť vlnu chladu, poďme preskúmať najvzdialenejšie hranice chladu...

Aj keď nie ste fyzik, pravdepodobne poznáte pojem teplota. Teplota je mierou množstva vnútornej náhodnej energie v materiáli. Slovo „vnútorné“ je veľmi dôležité. Hoďte snehovú guľu a hoci hlavný pohyb bude dosť rýchly, snehová guľa zostane dosť studená. Na druhej strane, ak sa pozriete na molekuly vzduchu lietajúce po miestnosti, obyčajná molekula kyslíka sa smaží rýchlosťou tisícok kilometrov za hodinu.

Pokiaľ ide o technické detaily, máme tendenciu mlčať, takže len pre odborníkov poznamenávame, že teplota je trochu komplikovanejšia, ako sme povedali. Skutočná definícia teploty je, koľko energie musíte vynaložiť na každú jednotku entropie (porucha, ak chcete lepšie slovo). Preskočme však jemnosti a sústreďme sa len na to, že náhodné molekuly vzduchu alebo vody v ľade sa budú s poklesom teploty pohybovať alebo vibrovať čoraz pomalšie.

Absolútna nula je -273,15 stupňov Celzia, -459,67 Fahrenheita a iba 0 Kelvinov. Toto je bod, kde sa tepelný pohyb úplne zastaví.


Všetko sa zastaví?

Pri klasickom uvažovaní o problematike sa všetko zastaví na absolútnej nule, no práve v tomto momente spoza rohu vykukne strašná tlama kvantovej mechaniky. Jedna z predpovedí kvantovej mechaniky, ktorá poškvrnila krv niekoľkým fyzikom, je, že nikdy nemôžete zmerať presnú polohu alebo hybnosť častice s dokonalou istotou. Toto je známe ako Heisenbergov princíp neurčitosti.

Ak by ste dokázali ochladiť uzavretú miestnosť na absolútnu nulu, diali by sa zvláštne veci (o tom už o chvíľu). Tlak vzduchu by klesol takmer na nulu a keďže tlak vzduchu normálne odporuje gravitácii, vzduch by sa zrútil do veľmi tenkej vrstvy na podlahe.

Ale aj tak, ak dokážete zmerať jednotlivé molekuly, zistíte niečo kuriózne: pomerne dosť vibrujú a rotujú - kvantová neistota v práci. Ak zmeriate rotáciu molekúl oxidu uhličitého pri absolútnej nule, zistíte, že atómy kyslíka obiehajú uhlík rýchlosťou niekoľkých kilometrov za hodinu – oveľa rýchlejšie, ako ste si mysleli.

Rozhovor sa zastaví. Keď hovoríme o kvantovom svete, pohyb stráca zmysel. V týchto mierkach je všetko definované neistotou, takže to neznamená, že častice sú stacionárne, jednoducho ich nikdy nemôžete zmerať, ako keby boli stacionárne.

async: true )); )); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(tento, tento.dokument, "yandexContextAsyncCallbacks");


Ako nízko dokážete klesnúť?

Snaha o absolútnu nulu v podstate naráža na rovnaké problémy ako snaha o rýchlosť svetla. Na dosiahnutie rýchlosti svetla je potrebné nekonečné množstvo energie a na dosiahnutie absolútnej nuly je potrebné odobrať nekonečné množstvo tepla. Oba tieto procesy sú nemožné, ak vôbec niečo.

Napriek tomu, že skutočný stav absolútnej nuly sme ešte nedosiahli, sme k nemu veľmi blízko (hoci „veľmi“ je v tomto prípade veľmi voľný pojem; ako detská riekanka na počítanie: dva, tri, štyri, štyri a polovica, štyri na šnúrke, štyri po niti, päť). Najnižšia teplota zaznamenaná na Zemi bola v Antarktíde v roku 1983, a to -89,15 stupňov Celzia (184 K).

Samozrejme, ak sa chcete schladiť ako dieťa, musíte sa ponoriť do hlbín vesmíru. Celý vesmír je zaplavený zvyškami žiarenia z Veľkého tresku, v najprázdnejších oblastiach vesmíru – 2,73 stupňa Kelvina, čo je o niečo chladnejšie ako teplota tekutého hélia, ktoré sme na Zemi dokázali získať pred storočím.

Ale fyzici pri nízkych teplotách používajú mrazivé lúče, aby posunuli technológiu na úplne novú úroveň. Možno vás prekvapí, že zmrazené lúče majú podobu laserov. Ale ako? Lasery musia horieť.

To je pravda, ale lasery majú jednu vlastnosť - dalo by sa dokonca povedať, ultimátum: všetko svetlo je vyžarované na rovnakej frekvencii. Bežné neutrálne atómy vôbec neinteragujú so svetlom, pokiaľ frekvencia nie je jemne vyladená. Ak atóm letí smerom k svetelnému zdroju, svetlo dostane Dopplerov posun a prejde na vyššiu frekvenciu. Atóm absorbuje menej fotónovej energie, ako by mohol. Ak teda nastavíte laser nižšie, rýchlo sa pohybujúce atómy budú absorbovať svetlo a vyžarovanie fotónu v náhodnom smere v priemere stratí trochu energie. Ak proces zopakujete, môžete ochladiť plyn na menej ako jeden nanoKelvin, miliardtinu stupňa.

Všetko sa stáva extrémnejším. Svetový rekord pre najchladnejšiu teplotu je menej ako jedna desatina miliardy stupňov nad absolútnou nulou. Zariadenia, ktoré to dosahujú, zachytávajú atómy v magnetických poliach. „Teplota“ nezávisí ani tak od samotných atómov, ale od rotácie atómových jadier.

Teraz, aby sme obnovili spravodlivosť, musíme trochu snívať. Keď si zvyčajne predstavíme niečo zamrznuté na jednu miliardtinu stupňa, určite získate obraz dokonca aj molekuly vzduchu, ktoré zamrznú na mieste. Možno si dokonca predstaviť deštruktívne apokalyptické zariadenie, ktoré zmrazuje rotáciu atómov.

V konečnom dôsledku, ak chcete naozaj zažiť nízke teploty, stačí len počkať. Po približne 17 miliardách rokov sa radiačné pozadie vo vesmíre ochladí na 1 K. Za 95 miliárd rokov bude teplota asi 0,01 K. O 400 miliárd rokov bude hlboký vesmír chladný ako najchladnejší experiment na Zemi a potom ešte chladnejší.

Ak sa pýtate, prečo sa vesmír tak rýchlo ochladzuje, povedzte poďakovanie našim starým priateľom: entropia a temná energia. Vesmír je v zrýchlenom režime a vstupuje do obdobia exponenciálneho rastu, ktorý bude pokračovať navždy. Veci veľmi rýchlo zamrznú.


Čo je naše podnikanie?

To všetko je, samozrejme, nádherné a pekné je aj prekonávanie rekordov. Ale aký to má zmysel? No, existuje veľa dobrých dôvodov, prečo pochopiť nížiny teploty, a to nielen ako víťaza.

Dobrí chlapci z Národného inštitútu pre štandardy a technológie by napríklad chceli vyrábať skvelé hodiny. Časové normy sú založené na veciach, ako je frekvencia atómu cézia. Ak sa atóm cézia príliš pohybuje, v meraniach je neistota, čo nakoniec spôsobí poruchu hodín.

Čo je však dôležitejšie, najmä z vedeckého hľadiska, materiály sa pri extrémne nízkych teplotách správajú šialene. Napríklad, tak ako sa laser skladá z fotónov, ktoré sú navzájom synchronizované - na rovnakej frekvencii a fáze -, môže byť vytvorený materiál známy ako Bose-Einsteinov kondenzát. V ňom sú všetky atómy v rovnakom stave. Alebo si predstavte amalgám, v ktorom každý atóm stráca svoju individualitu a celá hmota reaguje ako jeden nulový superatóm.

Pri veľmi nízkych teplotách sa mnohé materiály stávajú supratekutými, čo znamená, že môžu byť úplne viskózne, hromadiť sa v ultratenkých vrstvách a dokonca odolávať gravitácii, aby dosiahli minimum energie. Aj pri nízkych teplotách sa mnohé materiály stávajú supravodivými, čo znamená, že nemajú žiadny elektrický odpor.

Supravodiče sú schopné reagovať na vonkajšie magnetické polia tak, že ich vo vnútri kovu úplne zruší. Výsledkom je, že môžete kombinovať chladnú teplotu a magnet a získať niečo ako levitáciu.


Prečo existuje absolútna nula, ale nie absolútne maximum?

Pozrime sa na druhý extrém. Ak je teplota len meradlom energie, potom si môžete predstaviť, ako sa atómy stále viac a viac približujú k rýchlosti svetla. Nedá sa to pokračovať donekonečna, však?

Existuje krátka odpoveď: nevieme. Je celkom možné, že doslova existuje niečo ako nekonečná teplota, ale ak existuje absolútny limit, raný vesmír poskytuje celkom zaujímavé vodítka o tom, čo to je. Najvyššia teplota, aká kedy existovala (aspoň v našom vesmíre), sa pravdepodobne stala v takzvanom „Planckovom čase“.

Bol to okamih dlhý 10-43 sekúnd po Veľkom tresku, keď sa gravitácia oddelila od kvantovej mechaniky a fyziky a stala sa presne tým, čím je teraz. Teplota v tom čase bola asi 10^32 K. To je septiliónkrát viac ako vo vnútri nášho Slnka.

Opäť si nie sme vôbec istí, či ide o vôbec najteplejšie teploty. Pretože v Planckových časoch nemáme ani veľký model vesmíru, nie sme si ani istí, že vesmír vrel do tohto stavu. V každom prípade sme mnohonásobne bližšie k absolútnej nule ako k absolútnemu teplu.

Teplota absolútnej nuly

Hraničná teplota, pri ktorej sa objem ideálneho plynu stane nulovým, sa považuje za teplota absolútnej nuly.

Nájdite hodnotu absolútnej nuly na stupnici Celzia.
Vyrovnanie objemu V vo vzorci (3.1) na nulu as prihliadnutím na to

.

Teplota je teda absolútna nula

t= -273 °C. 2

Toto je hraničná, najnižšia teplota v prírode, „najväčší alebo posledný stupeň chladu“, ktorého existenciu predpovedal Lomonosov.

Najvyššie teploty na Zemi – stovky miliónov stupňov – boli dosiahnuté pri výbuchoch termonukleárnych bômb. Ešte vyššie teploty sú charakteristické pre vnútorné oblasti niektorých hviezd.

2A presnejšia hodnota pre absolútnu nulu: -273,15°C.

Kelvinova stupnica

Anglický vedec W. Kelvin predstavil absolútna mierka teploty. Nulová teplota na Kelvinovej stupnici zodpovedá absolútnej nule a jednotka teploty na tejto stupnici sa rovná stupňom Celzia, takže absolútna teplota T súvisí s teplotou na Celziovej stupnici podľa vzorca

T = t+ 273. (3.2)

Na obr. 3.2 ukazuje absolútnu stupnicu a stupnicu Celzia na porovnanie.

Jednotka SI absolútnej teploty sa nazýva kelvin(skrátene K). Preto sa jeden stupeň Celzia rovná jednému stupňu Kelvina:

Absolútna teplota je teda podľa definície uvedenej vzorcom (3.2) derivačnou veličinou, ktorá závisí od Celziovej teploty a od experimentálne stanovenej hodnoty a.

Čitateľ: Aký je fyzikálny význam absolútnej teploty?

Výraz (3.1) napíšeme do tvaru

.

Vzhľadom na to, že teplota na Kelvinovej stupnici súvisí s teplotou na Celziovej stupnici pomerom T = t+ 273, dostávame

kde T 0 = 273 K, alebo

Pretože tento vzťah platí pre ľubovoľnú teplotu T potom Gay-Lussacov zákon možno formulovať takto:

Pre danú hmotnosť plynu pri p = konštanta platí vzťah

Úloha 3.1. Pri teplote T 1 = 300 K objem plynu V 1 = 5,0 l. Určte objem plynu pri rovnakom tlaku a teplote T= 400 tis.

STOP! Rozhodnite sa sami: A1, B6, C2.

Úloha 3.2. Pri izobarickom ohreve sa objem vzduchu zväčšil o 1 %. O koľko percent sa zvýšila absolútna teplota?

= 0,01.

Odpoveď: 1 %.

Zapamätajte si výsledný vzorec

STOP! Rozhodnite sa sami: A2, A3, B1, B5.

Charlesov zákon

Francúzsky vedec Charles experimentálne zistil, že ak ohrievate plyn tak, aby jeho objem zostal konštantný, tlak plynu sa zvýši. Závislosť tlaku od teploty má tvar:

R(t) = p 0 (1 + b t), (3.6)

kde R(t) je tlak pri teplote t°C; R 0 – tlak pri 0 °C; b je teplotný koeficient tlaku, ktorý je pre všetky plyny rovnaký: 1/K.

Čitateľ: Prekvapivo, teplotný koeficient tlaku b sa presne rovná teplotnému koeficientu objemovej rozťažnosti a!

Zoberme si určitú hmotnosť plynu s objemom V 0 pri teplote T 0 a tlak R 0 Prvýkrát pri konštantnom tlaku plynu ho zohrejeme na teplotu T jeden . Potom bude mať plyn objem V 1 = V 0 (1 + a t) a tlak R 0 .

Druhýkrát pri konštantnom objeme plynu zohrejeme na rovnakú teplotu T jeden . Potom bude mať plyn tlak R 1 = R 0 (1 + b t) a objem V 0 .

Keďže teplota plynu je v oboch prípadoch rovnaká, platí Boyleov-Mariottov zákon:

p 0 V 1 = p 1 V 0 Þ R 0 V 0 (1 + a t) = R 0 (1 + b t)V 0 Þ

Þ 1 + a t = 1+b tÞ a = b.

Nie je teda nič prekvapujúce na tom, že a = b, nie!

Prepíšme Karolov zákon do tvaru

.

Vzhľadom na to T = t°С + 273 °С, T 0 \u003d 273 ° С, dostaneme

Každé fyzické telo, vrátane všetkých objektov vo vesmíre, má minimálny teplotný index alebo svoj limit. Pre referenčný bod akejkoľvek teplotnej stupnice je zvykom uvažovať s hodnotou teplôt absolútnej nuly. Ale to je len teoreticky. Chaotický pohyb atómov a molekúl, ktoré v tomto čase vydávajú svoju energiu, sa v praxi zatiaľ nepodarilo zastaviť.

To je hlavný dôvod, prečo nemožno dosiahnuť teploty absolútnej nuly. O dôsledkoch tohto procesu sa stále vedú spory. Z hľadiska termodynamiky je táto hranica nedosiahnuteľná, keďže tepelný pohyb atómov a molekúl sa úplne zastaví a vytvorí sa kryštálová mriežka.

Zástupcovia kvantovej fyziky zabezpečujú prítomnosť minimálnych oscilácií nulového bodu pri teplotách absolútnej nuly.

Aká je hodnota absolútnej nulovej teploty a prečo ju nemožno dosiahnuť

Na Generálnej konferencii pre váhy a miery bol po prvýkrát stanovený referenčný alebo referenčný bod pre meracie prístroje, ktoré určujú teplotné ukazovatele.

V súčasnosti je v medzinárodnom systéme jednotiek referenčným bodom pre stupnicu Celzia 0 °C pri mrazení a 100 °C počas procesu varu, hodnota absolútnej nuly sa rovná −273,15 °C.

Použitím hodnôt teploty v Kelvinovej stupnici podľa rovnakého medzinárodného systému jednotiek bude vriaca voda pri referenčnej hodnote 99,975 ° C, absolútna nula sa rovná 0. Fahrenheit na stupnici zodpovedá -459,67 stupňom.

Ale ak sa tieto údaje získajú, prečo potom nie je možné v praxi dosiahnuť teploty absolútnej nuly. Pre porovnanie si môžeme vziať každému známu rýchlosť svetla, ktorá sa rovná konštantnej fyzikálnej hodnote 1 079 252 848,8 km/h.

Túto hodnotu však nie je možné v praxi dosiahnuť. Závisí to jednak od vlnovej dĺžky prenosu, jednak od podmienok a jednak od potrebnej absorpcie veľkého množstva energie časticami. Na získanie hodnoty teplôt absolútnej nuly je potrebná veľká návratnosť energie a absencia jej zdrojov, aby sa zabránilo jej vstupu do atómov a molekúl.

Ale ani v podmienkach úplného vákua vedci nezískali rýchlosť svetla ani absolútne nulové teploty.

Prečo je možné dosiahnuť približné nulové teploty, ale nie absolútne

Čo sa stane, keď sa veda dokáže priblížiť k dosiahnutiu najnižšieho teplotného indexu absolútnej nuly, zostáva zatiaľ len v teórii termodynamiky a kvantovej fyziky. Aký je dôvod, prečo nie je možné v praxi dosiahnuť absolútne nulové teploty.

Všetky známe pokusy o ochladenie látky na najnižšiu hranicu z dôvodu maximálnej straty energie viedli k tomu, že aj hodnota tepelnej kapacity látky dosahovala minimálnu hodnotu. Molekuly jednoducho neboli schopné dať zvyšok energie. V dôsledku toho sa proces chladenia zastavil pred dosiahnutím absolútnej nuly.

Pri štúdiu správania kovov v podmienkach blízkych hodnote absolútnej nuly vedci zistili, že maximálny pokles teploty by mal vyvolať stratu odolnosti.

Ale zastavenie pohybu atómov a molekúl viedlo len k vytvoreniu kryštálovej mriežky, cez ktorú prechádzajúce elektróny odovzdávali časť svojej energie nehybným atómom. Opäť sa nepodarilo dosiahnuť absolútnu nulu.

V roku 2003 k absolútnej nule chýbala len pol miliardtina 1°C. Výskumníci z NASA použili na uskutočnenie experimentov molekulu Na, ktorá bola vždy v magnetickom poli a vydávala svoju energiu.

Najbližší bol úspech vedcov z Yale University, ktorí v roku 2014 dosiahli ukazovateľ 0,0025 Kelvina. Výsledná zlúčenina monofluorid strontnatý (SrF) existoval iba 2,5 sekundy. A nakoniec sa to aj tak rozpadlo na atómy.