Τι συμβαίνει με τα πραγματικά αέρια όταν φτάνουν στο απόλυτο μηδέν;
* Κβαντική μηχανική: Στο απόλυτο μηδέν, η κλασική φυσική προβλέπει ότι όλη η μοριακή κίνηση θα σταματήσει. Ωστόσο, η κβαντική μηχανική υπαγορεύει ότι ακόμη και στο απόλυτο μηδέν, τα σωματίδια εξακολουθούν να διαθέτουν μια ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που ονομάζεται "ενέργεια μηδενικού σημείου". Αυτή η ενέργεια εμποδίζει τα μόρια να γίνουν πραγματικά πραγματικά εντελώς ακίνητα.
* Μεταβάσεις φάσης: Πριν φτάσετε στο απόλυτο μηδέν, τα πραγματικά αέρια θα μεταβαίνουν σε υγρό ή ακόμα και σε στερεά κατάσταση. Η συγκεκριμένη θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτό εξαρτάται από το αέριο και την πίεση του.
* Πειραματικοί περιορισμοί: Η επίτευξη απόλυτου μηδέν είναι πειραματικά αδύνατη. Μπορούμε να φτάσουμε πολύ κοντά (μέσα σε λίγα εκατομμύρια από ένα βαθμό), αλλά η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση της τελευταίας μικροσκοπικής ποσότητας θερμότητας γίνεται απαγορευτικά μεγάλη.
Τι συμβαίνει θεωρητικά:
Εάν μπορούσαμε να φτάσουμε υποθετικά το απόλυτο μηδέν με ένα πραγματικό αέριο, μπορεί να συμβούν πολλά πράγματα:
* μηδενικός όγκος: Κλασικά, τα μόρια αερίου θα έχουν μηδενική κινητική ενέργεια και επομένως μηδενικό όγκο. Ωστόσο, αυτό δεν είναι φυσικά ρεαλιστικό λόγω των κβαντικών αποτελεσμάτων.
* Τέλεια παραγγελία: Τα μόρια θα ήταν στη χαμηλότερη δυνατή ενεργειακή τους κατάσταση και τέλεια ταξινομημένες. Αυτό θα ήταν μια εξαιρετικά απίθανη και ασταθής κατάσταση.
Συνοπτικά:
Ενώ δεν μπορούμε να φτάσουμε πειραματικά στο απόλυτο μηδέν με πραγματικά αέρια, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι η έννοια διέπεται από την κβαντική μηχανική και ότι η επίτευξη αυτής της θερμοκρασίας θα είχε ως αποτέλεσμα θεωρητικά, αλλά όχι φυσικά εφικτά, σενάρια.
