Τι είναι το απόλυτο μηδέν και γιατί είναι αδύνατο να το επιτευχθεί;
Absolute Zero:Το Ultimate Cold
Το απόλυτο μηδέν είναι το θεωρητικό σημείο στο οποίο όλα τα ύλη φθάνουν στη χαμηλότερη δυνατή κατάσταση ενέργειας. Ορίζεται ως 0 kelvin (k) ή -273.15 βαθμοί Κελσίου (° C) .
Γιατί είναι αδύνατο να επιτευχθεί;
Εδώ είναι το κλειδί:
* Η ενέργεια είναι πάντα σε κίνηση: Ακόμη και στις πιο ψυχρές θερμοκρασίες, τα άτομα και τα μόρια εξακολουθούν να έχουν μικροσκοπικές ποσότητες ενέργειας. Δονείται, μετακινούνται και αλληλεπιδρούν.
* Μεταφορά θερμότητας: Οποιοδήποτε αντικείμενο που έρχεται σε επαφή με ένα άλλο αντικείμενο θα ανταλλάξει θερμότητα. Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και αν θα μπορούσατε θεωρητικά να δροσίσετε ένα αντικείμενο στο απόλυτο μηδέν, η πράξη μέτρησης της θερμοκρασίας του θα εισήγαγε τη θερμότητα, προκαλώντας την να ζεσταθεί ξανά.
* Κβαντική μηχανική: Στο κβαντικό επίπεδο, τα σωματίδια έχουν ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που ονομάζεται "ενέργεια μηδενικού σημείου". Αυτή η ενέργεια δεν μπορεί να αφαιρεθεί, που σημαίνει ότι δεν μπορεί ποτέ να επιτευχθεί απόλυτο μηδέν.
Ποιες είναι οι συνέπειες αυτού;
* θεωρητικό όριο: Ενώ το απόλυτο μηδέν δεν μπορεί να επιτευχθεί, οι επιστήμονες μπορούν να φτάσουν πολύ κοντά σε αυτό. Αυτό έχει οδηγήσει σε πρωτοποριακές ανακαλύψεις σε τομείς όπως η υπεραγωγικότητα και η υπερφυσικότητα.
* Σημασία στη θερμοδυναμική: Η έννοια του απόλυτου μηδενικού είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των νόμων της θερμοδυναμικής, οι οποίοι διέπουν τη ροή της ενέργειας και τη συμπεριφορά της ύλης.
με απλούστερους όρους: Φανταστείτε ένα δωμάτιο με ανθρώπους που χορεύουν. Μπορείτε να τα επιβραδύνετε, αλλά δεν μπορείτε να τα κάνετε εντελώς ακίνητα. Ομοίως, τα σωματίδια στην ύλη έχουν πάντα λίγο ενέργεια και δεν μπορούν να καταψυχθούν εντελώς.
Σημαντική σημείωση: Παρόλο που το απόλυτο μηδέν είναι ανέφικτο, οι επιστήμονες έχουν επιτύχει απίστευτα χαμηλές θερμοκρασίες, κοντά σε ένα δισεκατομμύριο βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν, σε εργαστηριακές ρυθμίσεις.
