• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Vad är Absolute Zero?

    Teoretiskt sett är absolut noll den kallaste temperaturen som är möjlig var som helst i universum. Det är grunden för Kelvin-skalan, en av de tre temperaturskalorna som används i vardagsfysik och liv. Absolut noll motsvarar 0 grader Kelvin, skrivet som 0 K, vilket motsvarar -273,15 ° Celsius (eller centigrade) och -459,67 ° Fahrenheit. Kelvin-skalan innehåller varken negativa siffror eller gradersymboler.

    Temperaturen i sig är ett mått på partiklarnas rörelse, och vid absolut noll har alla partiklar i naturen minimal vibrationsassocierad rörelse, med en minuscule rörelsesnivå på kvantmekanisk nivå. Forskare har kommit lockande nära att nå absolut noll i laboratorieförhållanden men har aldrig uppnått det.
    De tre temperaturskalorna och absolut noll

    Vatten smälter (eller fryser) och vattenens kokpunkt är definierade som 0 och 100 på Celsius-skalan, även känd som centigradeskala. Fahrenheit-skalan bestämdes inte med sådana naturliga bekvämligheter i åtanke, och smält- och kokpunkten för vatten motsvarar 32 ° F respektive 212 ° F.

    Celsius- och Kelvin-skalorna har samma måttenhet; det vill säga varje stigning i Kelvin-temperaturen motsvarar en stigning i Celsius-temperaturen, även om de kompenseras av 273,15 grader.

    För att konvertera mellan Fahrenheit och Celsius, använd F \u003d ( 1.8) C + 32
    .
    De fysiska implikationerna av absolut noll

    Möjligheten att nå absolut noll i vetenskapliga experiment begränsas av det faktum att ju närmare en absolut noll en forskare får, desto mer svårt är det att ta bort resterande värme från systemet - att ingripa i de få kvarvarande atomkollisionerna är praktiskt taget omöjligt. År 1994 uppnådde National Institute of Standards and Technology i Boulder, Colorado, en rekord låg temperatur på 700 nK, eller 700 miljarder av en grad, och 2003 sänkte forskare vid Massachusetts Institute of Technology detta till 450 pK eller 0,45 nK .

    Under normala, vardagliga temperaturbegränsningar saknar många fysiska och kemiska reaktioner märkbart. Tänk på att starta din bil på en kall vintermorgon jämfört med samma uppgift på en sval höstdag, eller om hur mycket snabbare reaktionerna i din egen kropp blir när du värms upp genom att träna.
    Noterbara experiment

    Europeiska rymdbyråns Planck-observatorium, som sjösattes ut i rymden 2009, inkluderade instrument som frystes till 0,1 Kelvin, en justering som behövs för att förhindra mikrovågsstrålning från att täta ombord på satellitkamerans vision. Detta uppnåddes efter lansering i fyra steg, varav några involverade cirkulationspreparat av väte och helium.

    2013, en unik strategi för att sänka temperaturen tillät forskare vid Ludwig-Maximilian universitet i München i Tyskland att tvinga en litet antal atomer i ett arrangemang som verkade inte bara nå absolut noll utan gå under det. De använde magneter och lasrar för att flytta ett kluster av 100 000 kaliumatomer till ett tillstånd med en negativ temperatur i absolut skala.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com