Mis on absoluutne null?

Võib-olla suurim geekide / amatööride viide absoluutsele nullile viitab kuulsale anime-stseenile. See on hetk, kus Tähtkuju hügieenirüütlil õnnestub meeleheitlikus lahingus Veevalaja kuldse rüütli Kamuse vastu võita morbiidne armastus oma surnud ema vastu (suuta oma teooria kohaselt oma võimed sisaldada). ja tulistada ilutulestikku “Hukkamine Aurora!”.

Pisarate, külmetava välgu ja pühkimisstseenide taga oli seletus: vabastada kohutav löök - soojusenergiaga manipuleerimisega seotud jõudude omamoodi hävitav ülehindamine - hügieen peab jõudma kardetud absoluutse nullini. Aga mida see tegelikult tähendab? Veelgi enam, kas see "null" on tõesti see "absoluutne"?

"Nullimise" entroopia

Ehkki mõiste "keha, mis on oma olemuselt nii külm, et tema ettevõttes omandavad kõik teised kehad sellise kvaliteedi", oli looduskaitsjate seas olnud juba palju kauem, tutvustas Robert Boyle 1665. aastal oma teost “Uus Eksperimendid ja vaatlused, mis puudutavad külma ”, mis viis vaidluseni nimega„ primum frigidum ”.

Lisaks saadakse klassikalise termodünaamilise teooria kohaselt absoluutne null, kui kogu soojus- ja kineetiline energia on null. Samuti on võimalik seda näha punktina, kus entroopia saavutab minimaalse väärtuse - koguse, mida kasutatakse süsteemi töö ja kuumusega seotud pöördumatuse mõõtmiseks.

Kujutise allikas: paljundamine / WikimediaCommons

Põhimõtteliselt ütlevad entroopia seadused, et kogu töö (füüsiline ülevus) saab täielikult muunduda soojuseks (mõelge vaid sulavale jääkuubikule). Kuid soojust ei saa kunagi täielikult tööks muuta. Seega kaldub kogu universumi korraldus pöördumatuse selle punkti poole - mis ankurdab universumi oletatava "lõplikkuse" (vähemalt teadaolevas mustris), mille mõned teadlased on teoreetinud.

Kuid kas absoluutne null võiks selle protsessi peatada? Klassikalise teooria järgi jah. Lõppude lõpuks tähendaks molekulaarsete liikumiste täielik kõrvaldamine seda, et enam ei saaks tööd teha ja see muutuks soojuseks.

Töö saab täielikult muundada soojuseks, kuid ainult osa soojusest saab tööks tagasi. Kujutise allikas: paljundamine / WikimediaCommons

Tavaliselt määratletakse absoluutne null Kelvini skaalal 0 K-ga - mis võrdub -273, 15 ° C-ga. Kuid seda ületamatu seisundiga seotud oletust on suhteliselt hiljutine riigipööre tõsiselt ähvardanud (et mitte öelda täiesti kukutanud).

Kvantlöök

Nagu olete võibolla lugenud siin Megacuriosos, on teadus hiljuti teinud ühe neist hüpetest, mis jätavad maha palju kollaseid naeratusi - sealhulgas ka meie ise, see on tõsi. Piinluse eest vastutasid Saksamaa Ludwig Maximiliani ülikooli teadlased, kes suutsid luua gaasi, mis mitte ainult ei saavutanud absoluutse nulli ideaali, vaid ületas selle!

See on okei, et võhiku mõttes ei olnud see seal suur ületamine - see on vaid mõne miljardi kraadi kraadi alla -273, 15 ° C. Kuid loomulikult piisas kaaliumi aatomitega kvantgaasist, et termodünaamilist ideaali ei saaks arvestada - see tõi kaasa täiendavad kaalutlused universumi olemuse kohta.

Kas on aeg uue Zodiac Knight'i versiooniuuenduse saamiseks? Pildi allikas: taasesitus / Toei

Igatahes kena löök hügieeni õppimiseks. Oodake nüüd versiooni 2.0 “Aurora hukkamine!” - see, mis on veelgi külmem, võib-olla kasutab mõnda kvantfüüsika seletust, kes teab? Muidugi vajaks rüütel selleks veelgi edumeelsemat juhendajat. Võib-olla oli vaja ka teist sugulast, et suuta "afektiivselt lahti ühendada" ... Igatahes parem lasta sel lahti.