?ta je apsolutna 0 temperatura. apsolutna nula - (apsolutna nula)

> Apsolutna nula

Nau?ite ?ta je jednako apsolutna nula temperatura i vrijednost entropije. Saznajte koja je temperatura apsolutne nule na ljestvici Celzijusa i Kelvina.

Apsolutna nula– minimalna temperatura. Ovo je oznaka na kojoj entropija dosti?e najni?u vrijednost.

Zadatak u?enja

  • Shvatite za?to je apsolutna nula prirodni pokazatelj nulte ta?ke.

Klju?ne to?ke

  • Apsolutna nula je univerzalna, odnosno sva materija je u osnovnom stanju sa ovim indikatorom.
  • K ima kvantno mehani?ku nultu energiju. Ali u interpretaciji, kineti?ka energija mo?e biti nula, a toplinska energija nestaje.
  • Najni?a mogu?a temperatura u laboratoriji dostigla je 10-12 K. Minimalna prirodna temperatura je 1K (?irenje gasova u maglini Bumerang).

Uslovi

  • Entropija je mjera koliko je uniformna energija raspore?ena u sistemu.
  • Termodinamika je grana nauke koja prou?ava toplotu i njen odnos sa energijom i radom.

Apsolutna nula je minimalna temperatura na kojoj entropija dosti?e najni?u vrijednost. Odnosno, ovo je najmanji indikator koji se mo?e uo?iti u sistemu. Ovo je univerzalni koncept i djeluje kao nulta ta?ka u sistemu temperaturnih jedinica.

Grafikon zavisnosti pritiska u odnosu na temperaturu za razli?ite gasove sa konstantnom zapreminom. Imajte na umu da su svi grafikoni ekstrapolirani na nulti pritisak na jednoj temperaturi.

Sistem na apsolutnoj nuli je jo? uvijek obdaren kvantno mehani?kom nultom energijom. Prema principu nesigurnosti, polo?aj ?estica se ne mo?e odrediti sa apsolutnom ta?no??u. Ako je ?estica pomaknuta na apsolutnoj nuli, ona i dalje ima minimalnu rezervu energije. Ali u klasi?noj termodinamici, kineti?ka energija mo?e biti nula, a toplinska energija nestaje.

Nulta ta?ka termodinami?ke skale, poput Kelvina, jednaka je apsolutnoj nuli. Me?unarodnim sporazumom utvr?eno je da apsolutna nula temperatura dosti?e 0K na Kelvinovoj skali i -273,15°C na Celzijusovoj skali. Supstanca na minimalnoj temperaturi pokazuje kvantne efekte, kao ?to su supravodljivost i superfluidnost. Najni?a temperatura u laboratorijskim uslovima bila je 10-12 K, au prirodnom okru?enju - 1 K (brzo ?irenje gasova u maglini Bumerang).

Brzo ?irenje plinova dovodi do minimalne uo?ene temperature

(1 ocjene, prosjek: 5,00 od 5)

Bliski Zemljin asteroid Bennu interesantan je istra?iva?ima zbog svoje prirode. ?injenica je da je u stanju da otkrije pro?lost Sun?evog sistema ili ru...

Pomra?enje Sunca na Marsu! Kako satelit mo?e... Pomra?enja Sunca su jo? uvijek zanimljiv, ali poznat doga?aj za zemljane. Tokom ovih perioda, Zemljin satelit blokira svetlost zvezde. Me?utim, isklju?ite se...

Apsolutna nula odgovara temperaturi od -273,15 °C.

Smatra se da je apsolutna nula nedosti?na u praksi. Njegovo postojanje i polo?aj na temperaturnoj skali proizilazi iz ekstrapolacije posmatranih fizi?kih pojava, dok takva ekstrapolacija pokazuje da na apsolutnoj nuli energija toplotnog kretanja molekula i atoma supstance mora biti jednaka nuli, odnosno haoti?na kretanje ?estica se zaustavlja i one formiraju ure?enu strukturu, zauzimaju jasan polo?aj u ?vorovima kristalne re?etke. Me?utim, u stvari, ?ak i na temperaturi apsolutnoj nuli, ostat ?e pravilna kretanja ?estica koje ?ine materiju. Preostale fluktuacije, kao ?to su vibracije nulte ta?ke, posledica su kvantnih svojstava ?estica i fizi?kog vakuuma koji ih okru?uje.

U ovom trenutku, fizi?ke laboratorije su uspele da postignu temperature koje prelaze apsolutnu nulu za samo nekoliko milionitih delova stepena; to je nemogu?e posti?i, prema zakonima termodinamike.

Bilje?ke

Knji?evnost

  • G. Burmin. Oluja apsolutne nule. - M.: "Dje?ja knji?evnost", 1983.

vidi tako?e

Wikimedia fondacija. 2010 .

Sinonimi:

Pogledajte ?ta je "Apsolutna nula" u drugim rje?nicima:

    Temperature, porijeklo temperature na termodinami?koj temperaturnoj skali (vidi SKALU TERMODINAMI?KE TEMPERATURE). Apsolutna nula nalazi se 273,16 °C ispod temperature trostruke ta?ke (vidi TROJNA TA?KA) vode, za koju ... ... enciklopedijski rje?nik

    Temperature, porijeklo temperature na termodinami?koj temperaturnoj skali. Apsolutna nula nalazi se 273,16°C ispod temperature trostruke ta?ke vode (0,01°C). Apsolutna nula je su?tinski nedosti?na, temperature su prakti?no dostignute, ... ... Moderna enciklopedija

    Temperature su izvor o?itavanja temperature na termodinami?koj temperaturnoj skali. Apsolutna nula nalazi se 273.16.C ispod temperature trostruke ta?ke vode, za koju je prihva?ena vrijednost od 0.01.C. Apsolutna nula je u osnovi nedosti?na (vidi ... ... Veliki enciklopedijski rje?nik

    Temperatura koja izra?ava odsustvo toplote je 218 °C. Re?nik stranih re?i uklju?enih u ruski jezik. Pavlenkov F., 1907. temperatura apsolutne nule (fiz.) – najni?a mogu?a temperatura (273,15°C). Veliki re?nik ... ... Re?nik stranih re?i ruskog jezika

    apsolutna nula- Ekstremno niska temperatura na kojoj prestaje termi?ko kretanje molekula, na Kelvinovoj skali apsolutna nula (0°K) odgovara -273,16 ± 0,01°C... Geografski rje?nik

    Postoji., broj sinonima: 15 nula (8) ?ovje?uljak (32) mali... Re?nik sinonima

    Ekstremno niska temperatura na kojoj prestaje termi?ko kretanje molekula. Pritisak i zapremina idealnog gasa, prema Boyle Mariotteovom zakonu, postaju jednaki nuli, a referentna ta?ka za apsolutnu temperaturu na Kelvinskoj skali se uzima ... ... Ekolo?ki rje?nik

    apsolutna nula- - [A.S. Goldberg. Engleski ruski energetski rje?nik. 2006] Teme energija uop?te EN nulta ta?ka… Priru?nik tehni?kog prevodioca

    Referentna ta?ka apsolutne temperature. Odgovara 273,16 °C. Trenutno, u fizi?kim laboratorijama, bilo je mogu?e dobiti temperaturu koja prelazi apsolutnu nulu za samo nekoliko milionitih delova stepena, ali da se to postigne, prema zakonima ... ... Collier Encyclopedia

    apsolutna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis Standardizacija ir metrologija apibr??tis Termodinamin?s temperat?ros atskaitos prad?ia, esanti 273,16 K ?emiau vandens trigubojo ta?ko. Tai 273,16 °C, 459,69 °F pri 0 K temperat?ra. atitikmenys: engl.… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos termin? ?odynas

    apsolutna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibr??tis Kelvino skal?s nulis (-273,16 °C). atitikmenys: engl. apsolutna nula rus. apsolutna nula... Chemijos termin? aiskinamasis ?odynas

APSOLUTNA NULA

APSOLUTNA NULA, temperatura na kojoj sve komponente sistema imaju najmanju koli?inu energije dozvoljenu zakonima KVANTNE MEHANIKE; nula na Kelvinovoj temperaturnoj skali, ili -273,15 °C (-459,67 °F). Na ovoj temperaturi, entropija sistema - koli?ina energije koja je dostupna za obavljanje korisnog rada - tako?e je nula, iako ukupna koli?ina energije sistema mo?e biti razli?ita od nule.


Nau?no-tehni?ki enciklopedijski re?nik.

Pogledajte ?ta je "APSOLUTNA NULA" u drugim rje?nicima:

    Temperature su minimalna temperaturna granica koju fizi?ko tijelo mo?e imati. Apsolutna nula je po?etna ta?ka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao ?to je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali apsolutna nula odgovara temperaturi od -273 ... Wikipedia

    APSOLUTNA NULA TEMPERATURA- porijeklo termodinami?ke temperaturne skale; nalazi se na 273,16 K (Kelvin) ispod (vidi) vode, tj. jednako 273,16 °C (Celzijus). Apsolutna nula je najni?a temperatura u prirodi i gotovo nedosti?na... Velika politehni?ka enciklopedija

    Ovo je minimalna temperaturna granica koju fizi?ko tijelo mo?e imati. Apsolutna nula je po?etna ta?ka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao ?to je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali apsolutna nula odgovara temperaturi od -273,15 ° C. ... ... Wikipedia

    Apsolutna nulta temperatura je minimalna temperaturna granica koju fizi?ko tijelo mo?e imati. Apsolutna nula je po?etna ta?ka za apsolutnu temperaturnu skalu, kao ?to je Kelvinova skala. Na Celzijusovoj skali, apsolutna nula odgovara ... ... Wikipediji

    Razg. Zanemarivanje Bezna?ajna, bezna?ajna osoba. FSRJA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...

    nula- apsolutna nula… Rje?nik ruskih idioma

    Nula i nula br., m., upotreba. comp. ?esto Morfologija: (ne) ?ta? nula i nula, za?to? nula i nula, (vidi) ?ta? nula i nula, ?ta? nula i nula, o ?emu? oko nule, nula; pl. ?ta? nule i nule, (ne) ?ta? nule i nule, za?to? nule i nule, (vidim) ... ... Dmitrijev rje?nik

    Apsolutna nula (nula). Razg. Zanemarivanje Bezna?ajna, bezna?ajna osoba. FSRJA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Na nulu. 1. Jarg. oni kazu ?atl. gvo??e. O jakoj intoksikaciji. Yuganov, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Jarg. muzika Ta?no, potpuno u skladu sa ... ... Veliki re?nik ruskih izreka

    apsolutno- apsolutni apsurd apsolutni autoritet apsolutna besprijekornost apsolutni poreme?aj apsolutna fikcija apsolutni imunitet apsolutni lider apsolutni minimum apsolutni monarh apsolutni moral apsolutna nula ... ... Rje?nik ruskih idioma

Knjige

  • Apsolutna nula, apsolutni Pavel. ?ivot svih kreacija ludog nau?nika nes rase je veoma kratak. Ali sljede?i eksperiment ima ?ansu da postoji. ?ta ga ?eka?...

Apsolutna nula (apsolutna nula) - po?etak apsolutne temperature, po?ev?i od 273,16 K ispod trostruke ta?ke vode (ta?ka ravnote?e tri faze - leda, vode i vodene pare); na apsolutnoj nuli, kretanje molekula prestaje, i oni su u stanju "nulte" kretanja. Ili: najni?a temperatura na kojoj tvar ne sadr?i toplinsku energiju.

Apsolutna nula Po?ni o?itavanje apsolutne temperature. Odgovara -273,16 ° C. Trenutno su fizi?ke laboratorije uspjele posti?i temperaturu koja prelazi apsolutnu nulu za samo nekoliko milionitih dijelova stepena, ali prema zakonima termodinamike to je nemogu?e posti?i. Na apsolutnoj nuli, sistem bi bio u stanju sa najni?om mogu?om energijom (u ovom stanju, atomi i molekuli bi pravili „nula“ vibracija) i imao bi nultu entropiju (nula poreme?aj). Zapremina idealnog gasa u ta?ki apsolutne nule mora biti jednaka nuli, a da bi se odredila ta ta?ka, zapremina stvarnog gasa helijuma se meri na dosljedan sni?avanje temperature dok se ne ukapni pri niskom pritisku (-268,9°C) i ekstrapolira na temperaturu na kojoj bi zapremina gasa pala na nulu u odsustvu ukapljivanja. Apsolutna temperatura termodinami?ki Skala se mjeri u kelvinima, ozna?ena simbolom K. Apsolutno termodinami?ki skala i Celzijusova skala su jednostavno pomaknute jedna u odnosu na drugu i povezane su relacijom K = °C + 273,16 °.

Pri?a

Rije? "temperatura" nastala je u vrijeme kada su ljudi vjerovali da toplija tijela sadr?e ve?u koli?inu posebne tvari - kalori?ne od manje zagrijanih. Stoga se temperatura do?ivljavala kao ja?ina mje?avine tjelesne tvari i kalorija. Zbog toga se mjerne jedinice za ja?inu alkoholnih pi?a i temperaturu nazivaju isto - stepeni.

Iz ?injenice da je temperatura kineti?ka energija molekula, jasno je da ju je najprirodnije mjeriti u energetskim jedinicama (tj. u SI sistemu u d?ulima). Me?utim, mjerenje temperature po?elo je mnogo prije stvaranja molekularne kineti?ke teorije, pa prakti?ne vage mjere temperaturu u konvencionalnim jedinicama - stepenima.

Kelvinova skala

U termodinamici se koristi Kelvinova skala u kojoj se temperatura mjeri od apsolutne nule (stanja koje odgovara minimalnoj teoretski mogu?oj unutra?njoj energiji tijela), a jedan kelvin je jednak 1/273,16 udaljenosti od apsolutne nule do trostruka ta?ka vode (stanje u kojem su parovi leda, vode i vode u ravnote?i. Boltzmannova konstanta se koristi za pretvaranje kelvina u energetske jedinice. Koriste se i izvedene jedinice: kilokelvin, megakelvin, milikelvin itd.

Celzijus

U svakodnevnom ?ivotu koristi se Celzijeva skala u kojoj se ta?ka smrzavanja vode uzima kao 0, a ta?ka klju?anja vode pri atmosferskom pritisku uzima se kao 100 °. Po?to ta?ke smrzavanja i klju?anja vode nisu dobro definisane, Celzijusova skala je trenutno definisana u smislu Kelvinove skale: stepeni Celzijusa su jednaki Kelvinu, apsolutna nula se uzima kao -273,15 °C. Celzijusova skala je prakti?no vrlo zgodna, jer je voda vrlo ?esta na na?oj planeti i na njoj se zasniva na? ?ivot. Nula Celzijusa je posebna ta?ka za meteorologiju, jer smrzavanje atmosferske vode bitno sve mijenja.

Fahrenheit

U Engleskoj, a posebno u SAD, koristi se Farenhajtova skala. Ova skala je podijeljena sa 100 stepeni od temperature najhladnije zime u gradu u kojem je Farenhajt ?ivio do temperature ljudskog tijela. Nula stepeni Celzijusa je 32 stepena Farenhajta, a stepen celzijusa je 5/9 stepeni Celzijusa.

Trenutna definicija Farenhajtove skale je sljede?a: to je temperaturna skala, ?iji je 1 stepen (1 °F) jednak 1/180 razlike izme?u ta?ke klju?anja vode i topljenja leda pri atmosferskom pritisku, a ta?ka topljenja leda je +32 °F. Temperatura na Farenhajtovoj skali povezana je sa temperaturom na Celzijusovoj skali (t°C) omjerom t°C = 5/9 (t°F - 32), 1°F = 5/9°C. Predlo?io G. Fahrenheit 1724. godine.

Reaumur skala

Predlo?io ga je 1730. R. A. Reaumur, koji je opisao alkoholni termometar koji je izumio.

Jedinica - stepen R?aumur (°R), 1 °R je jednako 1/80 temperaturnog intervala izme?u referentnih ta?aka - temperature topljenja leda (0 °R) i kipu?e vode (80 °R)

1°R = 1,25°C.

Trenutno je vaga neupotrebljiva, najdu?e se o?uvala u Francuskoj, u domovini autora.

Pore?enje temperaturnih skala

Opis Kelvine Celzijus Fahrenheit Newton R?aumur
Apsolutna nula -273.15 -459.67 -90.14 -218.52
Ta?ka topljenja Fahrenheit mje?avine (sol i led u jednakim koli?inama) 0 -5.87
Ta?ka smrzavanja vode (normalni uslovi) 0 32 0
Prosje?na temperatura ljudskog tijela? 36.8 98.2 12.21
Ta?ka klju?anja vode (normalni uslovi) 100 212 33
Temperatura povr?ine sunca 5800 5526 9980 1823

Normalna temperatura ljudskog tela je 36,6 °C ±0,7 °C, ili 98,2 °F ±1,3 °F. Uobi?ajena vrijednost od 98,6 °F je ta?na konverzija Farenhajta njema?ke vrijednosti od 37 °C iz 19. stolje?a. Kako ova vrijednost ne spada u raspon normalne temperature prema savremenim konceptima, mo?emo re?i da sadr?i pretjeranu (neta?nu) ta?nost. Neke vrijednosti u ovoj tabeli su zaokru?ene.

Pore?enje Farenhajtovih i Celzijusovih skala

(oF- Farenhajtova skala, o C- Celzijeva skala)

oF oC oF oC oF oC oF oC
-459.67
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-190
-180
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-95
-90
-85
-80
-75
-70
-65
-273.15
-267.8
-240.0
-212.2
-184.4
-156.7
-128.9
-123.3
-117.8
-112.2
-106.7
-101.1
-95.6
-90.0
-84.4
-78.9
-73.3
-70.6
-67.8
-65.0
-62.2
-59.4
-56.7
-53.9
-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-51.1
-48.3
-45.6
-42.8
-40.0
-37.2
-34.4
-31.7
-28.9
-28.3
-27.8
-27.2
-26.7
-26.1
-25.6
-25.0
-24.4
-23.9
-23.3
-22.8
-22.2
-21.7
-21.1
-20.6
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
-20.0
-19.4
-18.9
-18.3
-17.8
-17.2
-16.7
-16.1
-15.6
-15.0
-14.4
-13.9
-13.3
-12.8
-12.2
-11.7
-11.1
-10.6
-10.0
-9.4
-8.9
-8.3
-7.8
-7.2
20
21
22
23
24
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
125
150
200
-6.7
-6.1
-5.6
-5.0
-4.4
-3.9
-1.1
1.7
4.4
7.2
10.0
12.8
15.6
18.3
21.1
23.9
26.7
29.4
32.2
35.0
37.8
51.7
65.6
93.3

Da biste stepene Celzijusa pretvorili u kelvine, koristite formulu T=t+T0 gdje je T temperatura u kelvinima, t je temperatura u stepenima Celzijusa, T 0 =273,15 kelvina. Stepen Celzijusa jednak je po veli?ini kelvinu.


?ta je apsolutna nula (?e??e - nula)? Da li ova temperatura zaista postoji bilo gdje u svemiru? Mo?emo li i?ta ohladiti na apsolutnu nulu u stvarnom ?ivotu? Ako se pitate da li je mogu?e pobje?i val hladno?e, istra?imo najdalje granice niske temperature...

?ta je apsolutna nula (?e??e - nula)? Da li ova temperatura zaista postoji bilo gdje u svemiru? Mo?emo li i?ta ohladiti na apsolutnu nulu u stvarnom ?ivotu? Ako se pitate da li je mogu?e pobje?i val hladno?e, istra?imo najdalje granice niske temperature...

?ak i ako niste fizi?ar, vjerovatno vam je poznat pojam temperature. Temperatura je mjera koli?ine unutra?nje nasumi?ne energije u materijalu. Re? "interno" je veoma va?na. Bacite grudvu snijega, i iako ?e glavni pokret biti prili?no brz, snje?na gruda ?e ostati prili?no hladna. S druge strane, ako pogledate molekule zraka koji lete po prostoriji, obi?ni molekul kisika pr?i se brzinom od hiljada kilometara na sat.

Skloni smo ?utnji kada su tehni?ki detalji u pitanju, pa samo za stru?njake napominjemo da je temperatura malo slo?enija nego ?to smo rekli. Prava definicija temperature je koliko energije trebate potro?iti za svaku jedinicu entropije (poreme?aj, ako ?elite bolju rije?). Ali presko?imo suptilnosti i fokusirajmo se samo na ?injenicu da ?e se nasumi?ni molekuli zraka ili vode u ledu kretati ili vibrirati sve sporije i sporije kako temperatura pada.

Apsolutna nula je -273,15 stepeni Celzijusa, -459,67 Farenhajta i samo 0 Kelvina. Ovo je ta?ka u kojoj se termalno kretanje potpuno zaustavlja.


Da li sve prestaje?

U klasi?nom razmatranju problema, sve se zaustavlja na apsolutnoj nuli, ali upravo u ovom trenutku iz ugla viri stra?na nju?ka kvantne mehanike. Jedno od predvi?anja kvantne mehanike koje je ukaljalo krv ne malog broja fizi?ara je da nikada ne mo?ete sa savr?enom sigurno??u izmjeriti ta?an polo?aj ili impuls ?estice. Ovo je poznato kao Heisenbergov princip nesigurnosti.

Kada biste mogli da ohladite zatvorenu prostoriju na apsolutnu nulu, dogodile bi se ?udne stvari (vi?e o tome za trenutak). Pritisak vazduha bi pao na skoro nulu, a po?to se vazdu?ni pritisak normalno suprotstavlja gravitaciji, vazduh bi kolabirao u veoma tanak sloj na podu.

Ali ?ak i tako, ako mo?ete izmjeriti pojedina?ne molekule, na?i ?ete ne?to zanimljivo: oni vibriraju i rotiraju, prili?no malo - kvantna nesigurnost na djelu. Do to?ke i, ako izmjerite rotaciju molekula uglji?nog dioksida na apsolutnoj nuli, otkrit ?ete da atomi kisika kru?e ugljikom brzinom od nekoliko kilometara na sat - mnogo br?e nego ?to ste mislili.

Razgovor staje. Kada govorimo o kvantnom svijetu, kretanje gubi smisao. Na ovim skalama, sve je definirano nesigurno??u, tako da ?estice nisu stacionarne, jednostavno ih nikada ne mo?ete izmjeriti kao da su nepokretne.


Koliko nisko mo?e? pasti?

Te?nja za apsolutnom nulom u su?tini se susre?e sa istim problemima kao i te?nja za brzinom svetlosti. Potrebna je beskona?na koli?ina energije da bi se postigla brzina svjetlosti, a za postizanje apsolutne nule potrebna je beskona?na koli?ina topline koja se izdvaja. Oba ova procesa su nemogu?a, ako ni?ta drugo.

Unato? ?injenici da jo? nismo dostigli stvarno stanje apsolutne nule, vrlo smo joj blizu (iako je "jako" u ovom slu?aju vrlo labav koncept; poput dje?je rime za brojanje: dva, tri, ?etiri, ?etiri i pola, ?etiri na ?ici, ?etiri po konac, pet). Najni?a temperatura ikada zabilje?ena na Zemlji bila je na Antarktiku 1983. godine, na -89,15 stepeni Celzijusa (184K).

Naravno, ako ?elite da se rashladite kao dijete, morate zaroniti u dubine svemira. ?itav svemir je preplavljen ostacima radijacije iz Velikog praska, u najpraznijim dijelovima svemira - 2,73 stepena Kelvina, ?to je ne?to hladnije od temperature te?nog helijuma, koji smo uspjeli dobiti na Zemlji prije jednog stolje?a.

Ali fizi?ari niskih temperatura koriste zrake zamrzavanja kako bi podigli tehnologiju na potpuno novi nivo. Mo?da ?e vas iznenaditi da zamrznute zrake imaju oblik lasera. Ali kako? Laseri moraju gorjeti.

Tako je, ali laseri imaju jednu osobinu – moglo bi se re?i i ultimatum: sva svjetlost se emituje na istoj frekvenciji. Obi?ni neutralni atomi uop?e ne stupaju u interakciju sa svjetlom osim ako frekvencija nije fino pode?ena. Ako atom leti prema izvoru svjetlosti, svjetlost prima Doplerov pomak i prelazi na vi?u frekvenciju. Atom apsorbira manje energije fotona nego ?to bi mogao. Dakle, ako postavite laser ni?e, brzo pokretni atomi ?e apsorbirati svjetlost, a emitiranje fotona u slu?ajnom smjeru ?e u prosjeku izgubiti malo energije. Ako ponovite proces, mo?ete ohladiti gas na manje od jednog nanokelvina, milijardu stepena.

Sve postaje ekstremnije. Svjetski rekord za najni?u temperaturu je manje od jedne desetine milijarde stepeni iznad apsolutne nule. Ure?aji koji to posti?u zarobljavaju atome u magnetnim poljima. "Temperatura" ne zavisi toliko od samih atoma, koliko od spina atomskih jezgara.

Sada, da bismo obnovili pravdu, moramo malo sanjati. Kada obi?no zami?ljamo ne?to zamrznuto na milijardu stepena, sigurno ?ete dobiti sliku ?ak i molekula vazduha koji se smrzavaju na mestu. Mo?e se ?ak zamisliti destruktivni apokalipti?ki ure?aj koji zamrzava okretanje atoma.

Kona?no, ako zaista ?elite da iskusite niske temperature, sve ?to treba da uradite je da sa?ekate. Nakon otprilike 17 milijardi godina, pozadina zra?enja u svemiru ?e se ohladiti na 1K. Za 95 milijardi godina temperatura ?e biti oko 0,01K. Za 400 milijardi godina duboki svemir ?e biti hladan kao najhladniji eksperiment na Zemlji, a nakon toga jo? hladniji.

Ako se pitate za?to se svemir tako brzo hladi, recite hvala na?im starim prijateljima: entropiji i tamnoj energiji. Univerzum je u ubrzanom na?inu rada, ulazi u period eksponencijalnog rasta koji ?e se nastaviti zauvijek. Stvari ?e se vrlo brzo zamrznuti.


?ta je na? posao?

Sve je to, naravno, divno, a i ru?iti rekorde. Ali koja je poenta? Pa, postoji mnogo dobrih razloga da shvatite niske temperature, i to ne samo kao pobjednika.

Dobri momci iz Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju, na primjer, samo bi htjeli napraviti cool satove. Vremenski standardi se zasnivaju na stvarima kao ?to je frekvencija atoma cezija. Ako se atom cezijuma previ?e pomjeri, postoji nesigurnost u mjerenjima, ?to ?e na kraju uzrokovati kvar na satu.

Ali ?to je jo? va?nije, posebno sa nau?ne ta?ke gledi?ta, materijali se pona?aju suludo na ekstremno niskim temperaturama. Na primjer, kao ?to je laser sastavljen od fotona koji su me?usobno sinkronizirani - na istoj frekvenciji i fazi - tako se mo?e stvoriti materijal poznat kao Bose-Einstein kondenzat. U njemu su svi atomi u istom stanju. Ili zamislite amalgam u kojem svaki atom gubi svoju individualnost i cijela masa reagira kao jedan nulti super-atom.

Na vrlo niskim temperaturama, mnogi materijali postaju superfluidni, ?to zna?i da mogu biti potpuno viskozni, slagati se u ultratanke slojeve, pa ?ak i prkositi gravitaciji kako bi postigli minimum energije. Tako?er na niskim temperaturama, mnogi materijali postaju supravodljivi, ?to zna?i da nemaju nikakav elektri?ni otpor.

Superprovodnici su u stanju da reaguju na vanjska magnetna polja na takav na?in da ih potpuno poni?te unutar metala. Kao rezultat, mo?ete kombinirati hladnu temperaturu i magnet i dobiti ne?to poput levitacije.


Za?to postoji apsolutna nula, ali ne postoji apsolutni maksimum?

Pogledajmo drugu krajnost. Ako je temperatura samo mjera energije, onda mo?ete zamisliti da se atomi sve vi?e pribli?avaju brzini svjetlosti. Ne mo?e da traje beskona?no, zar ne?

Postoji kratak odgovor: ne znamo. Sasvim je mogu?e da bukvalno postoji takva stvar kao ?to je beskona?na temperatura, ali ako postoji apsolutna granica, rani svemir pru?a neke prili?no zanimljive naznake o tome ?ta je to. Najvi?a temperatura koja je ikada postojala (barem u na?em svemiru) vjerovatno se dogodila u takozvanom "Plankovom vremenu".

Bio je to trenutak 10^-43 sekunde nakon Velikog praska, kada je gravitacija odvojena od kvantne mehanike i fizika postala upravo ono ?to je sada. Temperatura je u to vreme bila oko 10^32 K. To je septilion puta toplije od unutra?njosti na?eg Sunca.

Opet, uop?e nismo sigurni da li je ovo najtoplija temperatura ikada. Budu?i da nemamo ?ak ni veliki model svemira u Planckovo vrijeme, nismo ?ak ni sigurni da je svemir klju?ao do tog stanja. U svakom slu?aju, mnogo smo puta bli?e apsolutnoj nuli nego apsolutnoj toploti.