• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Fysik
    All molekylär rörelse upphör vid 0 Kelvin varför?
    All molekylär rörelse upphör inte vid absoluta nollpunkten. Vid absolut noll, även känd som 0 Kelvin (−273,15 grader Celsius), har partiklarna i ett ämne minimal vibrationsenergi. Molekylär rörelse på kvantnivå fortsätter dock att inträffa även vid absolut noll.

    Uppfattningen att molekylär rörelse helt upphör vid absolut noll är förknippad med klassisk mekanik och begreppet termisk rörelse. Enligt klassisk fysik, när temperaturen närmar sig noll, minskar partiklarnas kinetiska energi och deras rörelse saktar ner. Emellertid introducerar kvantmekaniken begreppet nollpunktsenergi, som säger att även vid absolut noll har partiklar en mängd energi som inte är noll på grund av sin kvantmekaniska natur.

    Inom kvantmekaniken är partiklar inte begränsade till specifika banor, och deras beteende styrs av vågfunktioner. Vid absolut noll upptar partiklarna i ett system sin energinivå i marktillståndet, som har en energi som inte är noll. Detta innebär att även vid absolut noll vibrerar partiklar och har kvantmekaniska fluktuationer.

    Dessa kvantfluktuationer eller nollpunktsvibrationer är särskilt betydande i system med lätta partiklar, såsom elektroner eller heliumatomer. Dessa partiklar har högre nollpunktsenergier jämfört med tyngre partiklar och fortsätter att uppvisa viss rörelse vid absolut noll.

    Dessutom är begreppet absolut noll ett idealiserat tillstånd som är svårt att uppnå experimentellt på grund av påverkan av yttre faktorer som elektromagnetiska fält och interaktioner med närliggande partiklar. I praktiken är det en utmaning att nå ultralåga temperaturer nära absolut noll, och effekterna av kvantmekaniken blir mer uttalade under sådana förhållanden.

    Sammanfattningsvis, medan molekylär rörelse saktar ner avsevärt när temperaturen närmar sig absolut noll, upphör den inte helt. Kvantmekaniska effekter och nollpunktsenergi säkerställer att partiklar fortsätter att uppvisa fluktuationer och rörelse även vid lägsta möjliga temperatur.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com