Γιατί παύει όλη η μοριακή κίνηση στο 0 Kelvin;
Η ενέργεια μηδενικού σημείου:
* Ακόμη και στο Absolute Zero (0 Kelvin ή -273.15 ° C), τα μόρια εξακολουθούν να διαθέτουν ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που ονομάζεται ενέργεια μηδενικού σημείου . Αυτή η ενέργεια είναι συνέπεια της κβαντικής μηχανικής και σχετίζεται με την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.
* Η αρχή της αβεβαιότητας δηλώνει ότι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε τόσο τη θέση ενός σωματιδίου όσο και την ορμή με τέλεια ακρίβεια. Αυτή η εγγενή αβεβαιότητα σημαίνει ότι ακόμη και στο απόλυτο μηδέν, τα μόρια δεν μπορούν να είναι απολύτως ακίνητα.
* Επομένως, στο Absolute Zero, τα μόρια εμπειρία μηδενική κίνηση , ένα ελάχιστο επίπεδο δόνησης και κίνησης.
Γιατί η μοριακή κίνηση μειώνεται με τη θερμοκρασία:
* Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης.
* Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η μέση κινητική ενέργεια των μορίων μειώνεται. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια κινούνται πιο αργά κατά μέσο όρο.
* Στο απόλυτο μηδέν, η μέση κινητική ενέργεια των μορίων θα φαινόταν θεωρητικά στην ελάχιστη τιμή, αλλά δεν θα ήταν μηδενική λόγω της ενέργειας μηδενικού σημείου.
Σημαντική σημείωση:
* Το απόλυτο μηδέν είναι μια θεωρητική έννοια. Είναι αδύνατο να φτάσουμε στο απόλυτο μηδέν στην πράξη, καθώς θα απαιτούσε την αφαίρεση όλων των ενέργειας από ένα σύστημα, το οποίο είναι αδύνατο λόγω των κβαντικών αποτελεσμάτων.
Συνοπτικά:
Ενώ η μοριακή κίνηση επιβραδύνεται σημαντικά καθώς η θερμοκρασία προσεγγίζει το απόλυτο μηδέν, δεν σταματά πλήρως λόγω της εγγενούς ενέργειας μηδενικού σημείου. Αυτή η ενέργεια εξασφαλίζει ότι ακόμη και με την πιο ψυχρή δυνατή θερμοκρασία, τα μόρια εξακολουθούν να παρουσιάζουν ένα ελάχιστο επίπεδο κίνησης.
