อะไรคือศูนย์สัมบูรณ์ในวิชาฟิสิกส์ ศูนย์สัมบูรณ์

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์(ไม่บ่อยนัก - อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์) - ขีดจำกัดอุณหภูมิต่ำสุดที่ร่างกายในจักรวาลสามารถมีได้ ศูนย์สัมบูรณ์ทำหน้าที่เป็นจุดกำเนิดของระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ เช่น ระดับเคลวิน ในปี พ.ศ. 2497 การประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยน้ำหนักและการวัดได้กำหนดมาตราส่วนอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์โดยมีจุดอ้างอิงหนึ่งจุด - จุดสามจุดของน้ำ ซึ่งอุณหภูมิอยู่ที่ 273.16 เคลวิน (แน่นอน) ซึ่งสอดคล้องกับ 0.01 °C ดังนั้น ในระดับเซลเซียส อุณหภูมิจะสอดคล้องกับศูนย์สัมบูรณ์ −273.15 °C

ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์

ที่อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ ผลกระทบเชิงควอนตัมเพียงอย่างเดียวสามารถสังเกตได้ในระดับมหภาค เช่น:

หมายเหตุ

วรรณกรรม

• ก.เบอร์มิน. โจมตีศูนย์สัมบูรณ์ - อ.: “วรรณกรรมเด็ก”, 2526

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

• กำลังไป
• กษภานาคา

ดูว่า "อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- จุดอ้างอิงทางอุณหพลศาสตร์ อุณหภูมิ; อยู่ที่ 273.16 K ต่ำกว่าอุณหภูมิสามจุด (0.01 ° C) ของน้ำ (273.15 ° C ต่ำกว่าอุณหภูมิศูนย์ในระดับเซลเซียส (ดู ระดับอุณหภูมิ) การมีอยู่ของระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์และ A. n. T.… … สารานุกรมกายภาพ

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- จุดเริ่มต้นของการอ่านอุณหภูมิสัมบูรณ์ในระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ศูนย์สัมบูรณ์อยู่ที่ 273.16°C ต่ำกว่าอุณหภูมิจุดสามจุดของน้ำ ซึ่งถือว่าอยู่ที่ 0.01°C อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์นั้นไม่สามารถบรรลุได้โดยพื้นฐานแล้ว... ... พจนานุกรมสารานุกรม

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- absoliutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau trigubojo vandens taško. Pagal trečiónjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys: อังกฤษ… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- การอ่านค่าเบื้องต้นในระดับเคลวินอยู่ในระดับเซลเซียส อุณหภูมิติดลบที่ 273.16 องศา... จุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่

ศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิ จุดเริ่มต้นของการอ่านอุณหภูมิในระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ศูนย์สัมบูรณ์อยู่ที่ 273.16°C ต่ำกว่าอุณหภูมิจุดสามจุดของน้ำ (0.01°C) โดยพื้นฐานแล้วศูนย์สัมบูรณ์นั้นไม่สามารถบรรลุได้ อุณหภูมิเกือบจะถึงระดับแล้ว... ... สารานุกรมสมัยใหม่

ศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิเป็นจุดเริ่มต้นของอุณหภูมิในระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ศูนย์สัมบูรณ์อยู่ที่ 273.16.C ต่ำกว่าอุณหภูมิของจุดสามจุดของน้ำ ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.01.C โดยพื้นฐานแล้วศูนย์สัมบูรณ์นั้นไม่สามารถบรรลุได้ (ดู... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

ศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิที่แสดงการไม่มีความร้อนเท่ากับ 218 องศาเซลเซียส พจนานุกรม คำต่างประเทศรวมอยู่ในภาษารัสเซีย Pavlenkov F. , 1907 อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์ (ทางกายภาพ) - อุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้ (273.15°C) พจนานุกรมขนาดใหญ่… … พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย

ศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิ จุดเริ่มต้นของอุณหภูมิตามระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ (ดู THERMODYNAMIC TEMPERATURE SCALE) ศูนย์สัมบูรณ์อยู่ที่ 273.16 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิของจุดสามจุด (ดูจุดสามจุด) ของน้ำ ซึ่งเป็นที่ยอมรับ ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ศูนย์สัมบูรณ์- อย่างที่สุด อุณหภูมิต่ำซึ่งจะหยุดลง การเคลื่อนไหวทางความร้อนโมเลกุล ความดันและปริมาตร ก๊าซในอุดมคติตามกฎของบอยล์-มาริออตต์ จะมีค่าเท่ากับศูนย์ และใช้จุดเริ่มต้นของอุณหภูมิสัมบูรณ์ในระดับเคลวิน... ... พจนานุกรมนิเวศวิทยา

ศูนย์สัมบูรณ์- จุดเริ่มต้นของการนับอุณหภูมิสัมบูรณ์ สอดคล้องกับ 273.16° C ในปัจจุบัน ในห้องปฏิบัติการทางกายภาพ อุณหภูมิที่เกินศูนย์สัมบูรณ์เป็นไปได้เพียงไม่กี่ในล้านองศา และตามกฎหมาย... ... สารานุกรมถ่านหิน

ศูนย์สัมบูรณ์คืออะไร (โดยปกติจะเป็นศูนย์)? อุณหภูมินี้มีอยู่ในจักรวาลจริงหรือ? เราสามารถทำให้สิ่งใดเย็นลงจนเหลือศูนย์สัมบูรณ์ได้หรือไม่ ชีวิตจริง? หากคุณสงสัยว่าจะเอาชนะคลื่นความเย็นได้หรือไม่ มาสำรวจอุณหภูมิที่หนาวเย็นที่ไกลที่สุดกันดีกว่า...

ศูนย์สัมบูรณ์คืออะไร (โดยปกติจะเป็นศูนย์)? อุณหภูมินี้มีอยู่ในจักรวาลจริงหรือ? เราสามารถทำให้สิ่งใดๆ กลายเป็นศูนย์สัมบูรณ์ในชีวิตจริงได้หรือไม่? หากคุณสงสัยว่าจะเอาชนะคลื่นความเย็นได้หรือไม่ มาสำรวจอุณหภูมิที่หนาวเย็นที่ไกลที่สุดกันดีกว่า...

แม้ว่าคุณจะไม่ใช่นักฟิสิกส์ แต่คุณคงคุ้นเคยกับแนวคิดเรื่องอุณหภูมิอยู่แล้ว อุณหภูมิคือการวัดปริมาณพลังงานสุ่มภายในของวัสดุ คำว่า "ภายใน" มีความสำคัญมาก โยนก้อนหิมะและแม้ว่าการเคลื่อนไหวหลักจะค่อนข้างเร็ว แต่ก้อนหิมะจะยังคงเย็นอยู่ ในทางกลับกัน หากคุณดูโมเลกุลของอากาศที่บินไปรอบๆ ห้อง โมเลกุลออกซิเจนธรรมดาจะทอดด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง

เรามักจะเงียบเมื่อพูดถึงรายละเอียดทางเทคนิค ดังนั้นสำหรับผู้เชี่ยวชาญ โปรดทราบว่าอุณหภูมินั้นซับซ้อนกว่าที่เรากล่าวไว้เล็กน้อย คำจำกัดความที่แท้จริงของอุณหภูมิเกี่ยวข้องกับปริมาณพลังงานที่คุณต้องใช้ในแต่ละหน่วยของเอนโทรปี (ความผิดปกติ หากคุณต้องการมากกว่านี้ คำที่เข้าใจได้). แต่ขอข้ามรายละเอียดปลีกย่อยและมุ่งความสนใจไปที่ความจริงที่ว่า โมเลกุลของอากาศหรือน้ำแบบสุ่มในน้ำแข็งจะเคลื่อนที่หรือสั่นสะเทือนช้าลงเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิลดลง

ศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิอยู่ที่ -273.15 องศาเซลเซียส -459.67 องศาฟาเรนไฮต์ และเพียง 0 เคลวิน นี่คือจุดที่การเคลื่อนที่ของความร้อนหยุดลงโดยสิ้นเชิง

ทุกอย่างหยุดใช่ไหม?

ในการพิจารณาปัญหานี้แบบคลาสสิก ทุกอย่างจะหยุดที่ศูนย์สัมบูรณ์ แต่ในขณะนี้เองที่ใบหน้าอันเลวร้ายของกลศาสตร์ควอนตัมโผล่ออกมาจากมุมถนน หนึ่งในคำทำนายของกลศาสตร์ควอนตัมที่ทำให้เลือดเสีย เป็นจำนวนมากนักฟิสิกส์ก็คือ คุณไม่สามารถวัดตำแหน่งหรือโมเมนตัมที่แน่นอนของอนุภาคได้อย่างแน่นอนอย่างแน่นอน สิ่งนี้เรียกว่าหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก

หากคุณสามารถทำให้ห้องที่ปิดสนิทเย็นลงจนเหลือศูนย์สัมบูรณ์ สิ่งแปลกๆ ก็จะเกิดขึ้น (จะมีรายละเอียดเพิ่มเติมในภายหลัง) ความกดอากาศจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ และเนื่องจากความกดอากาศมักจะต้านแรงโน้มถ่วง อากาศจึงยุบตัวลงเป็นชั้นบางมากบนพื้น

แต่ถึงอย่างนั้น หากคุณสามารถวัดโมเลกุลแต่ละโมเลกุลได้ คุณจะพบสิ่งที่น่าสนใจ พวกมันสั่นสะเทือนและหมุน เป็นเพียงแค่ความไม่แน่นอนของควอนตัมเล็กๆ น้อยๆ ในที่ทำงาน เมื่อต้องการระบุจุด i: หากคุณวัดการหมุนของโมเลกุล คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อถึงศูนย์สัมบูรณ์ คุณจะพบว่าอะตอมของออกซิเจนกำลังบินไปรอบๆ คาร์บอนด้วยความเร็วหลายกิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าที่คุณคิดไว้มาก

บทสนทนาถึงทางตัน เมื่อเราพูดถึงโลกควอนตัม การเคลื่อนไหวจะสูญเสียความหมายไป ที่ระดับเหล่านี้ ทุกสิ่งทุกอย่างถูกกำหนดโดยความไม่แน่นอน ดังนั้นไม่ใช่ว่าอนุภาคจะไม่เคลื่อนที่ แต่เป็นเพียงว่าคุณไม่สามารถวัดอนุภาคเหล่านั้นได้เหมือนกับว่ามันหยุดนิ่งเท่านั้น

วิธีการที่ต่ำที่คุณสามารถไป?

การแสวงหาศูนย์สัมบูรณ์ต้องเผชิญกับปัญหาเดียวกันกับการแสวงหาความเร็วแสง การจะไปถึงความเร็วแสงนั้นต้องใช้พลังงานจำนวนอนันต์ และการไปถึงศูนย์สัมบูรณ์นั้นจำเป็นต้องดึงความร้อนออกมาจำนวนอนันต์ กระบวนการทั้งสองนี้เป็นไปไม่ได้ หากมีสิ่งใดเกิดขึ้น

แม้ว่าเราจะยังไม่บรรลุถึงสถานะที่แท้จริงของศูนย์สัมบูรณ์ แต่เราอยู่ใกล้กับมันมาก (แม้ว่า "มาก" ในกรณีนี้จะเป็นแนวคิดที่หลวมมาก เหมือนเพลงกล่อมเด็ก: สอง สาม สี่ สี่ และ a ครึ่ง, สี่บนเชือก, สี่คูณความกว้างผม, ห้า) อุณหภูมิที่หนาวเย็นที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้บนโลกถูกบันทึกไว้ในทวีปแอนตาร์กติกาเมื่อปี 1983 ที่อุณหภูมิ -89.15 องศาเซลเซียส (184K)

แน่นอนว่าหากคุณต้องการคลายร้อนแบบเด็กๆ คุณต้องดำดิ่งลงสู่ห้วงอวกาศ จักรวาลทั้งจักรวาลอาบไปด้วยเศษรังสีจากบิ๊กแบง ในพื้นที่ว่างที่สุดของอวกาศ - 2.73 องศาเคลวิน ซึ่งเย็นกว่าอุณหภูมิของฮีเลียมเหลวที่เราพบบนโลกเมื่อศตวรรษก่อนเล็กน้อย

แต่นักฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำกำลังใช้รังสีเยือกแข็งเพื่อยกระดับเทคโนโลยีนี้ไปสู่อีกระดับหนึ่ง คุณอาจแปลกใจที่รู้ว่ารังสีเยือกแข็งมีรูปของเลเซอร์ แต่อย่างไร? เลเซอร์ควรจะเผาไหม้

ทุกอย่างเป็นจริง แต่เลเซอร์มีคุณสมบัติเดียว - ใคร ๆ ก็สามารถพูดได้ว่าสุดยอด: แสงทั้งหมดจะปล่อยออกมาที่ความถี่เดียว อะตอมที่เป็นกลางธรรมดาจะไม่โต้ตอบกับแสงเลย เว้นแต่จะมีการปรับความถี่อย่างแม่นยำ หากอะตอมบินเข้าหาแหล่งกำเนิดแสง แสงจะได้รับการเคลื่อนตัวของดอปเปลอร์และมีความถี่สูงขึ้น อะตอมดูดซับพลังงานโฟตอนน้อยกว่าที่ควรจะเป็น ดังนั้น หากคุณปรับเลเซอร์ให้ต่ำลง อะตอมที่เคลื่อนที่เร็วจะดูดซับแสง และโดยการปล่อยโฟตอนไปในทิศทางสุ่ม พวกมันก็จะสูญเสียพลังงานโดยเฉลี่ยเล็กน้อย หากคุณทำขั้นตอนนี้ซ้ำ คุณสามารถทำให้ก๊าซเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่น้อยกว่าหนึ่งนาโนเคลวิน หรือหนึ่งในพันล้านองศา

ทุกอย่างใช้น้ำเสียงสุดขั้วมากขึ้น สถิติโลกสำหรับอุณหภูมิต่ำสุดนั้นน้อยกว่าหนึ่งในสิบของพันล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ อุปกรณ์ที่ดักจับอะตอมนี้สำเร็จ สนามแม่เหล็ก. “อุณหภูมิ” ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอะตอมมากนัก แต่ขึ้นอยู่กับการหมุนของนิวเคลียสของอะตอมด้วย

ตอนนี้ เพื่อคืนความยุติธรรม เราต้องสร้างสรรค์สักหน่อย เมื่อเราจินตนาการถึงบางสิ่งที่แข็งตัวจนถึงระดับหนึ่งพันล้านองศา คุณอาจเห็นภาพโมเลกุลของอากาศที่แข็งตัวอยู่กับที่ เรายังสามารถจินตนาการถึงอุปกรณ์ทำลายล้างที่ทำลายล้างที่แช่แข็งด้านหลังของอะตอม

ท้ายที่สุดแล้ว หากคุณต้องการสัมผัสกับอุณหภูมิที่ต่ำจริงๆ สิ่งที่คุณต้องทำก็แค่รอ หลังจากผ่านไปประมาณ 17 พันล้านปี การแผ่รังสีพื้นหลังในจักรวาลจะเย็นลงเหลือ 1K อีก 95 พันล้านปี อุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ 0.01K ในอีก 400 พันล้านปี ห้วงอวกาศจะเย็นเท่ากับการทดลองที่เย็นที่สุดในโลก และจะเย็นลงหลังจากนั้นด้วยซ้ำ

หากคุณสงสัยว่าเหตุใดจักรวาลจึงเย็นลงอย่างรวดเร็ว ขอบคุณเพื่อนเก่าของเรา: เอนโทรปีและพลังงานมืด จักรวาลอยู่ในโหมดเร่งความเร็ว เข้าสู่ยุคการเติบโตแบบทวีคูณที่จะดำเนินต่อไปตลอดกาล สิ่งต่างๆจะแข็งตัวเร็วมาก

เราสนใจอะไร?

แน่นอนว่าทั้งหมดนี้ยอดเยี่ยมมากและการทำลายสถิติก็ดีเช่นกัน แต่ประเด็นคืออะไร? มีเหตุผลดีๆ มากมายในการทำความเข้าใจอุณหภูมิต่ำ ไม่ใช่แค่ในฐานะผู้ชนะเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น คนดีๆ ที่ NIST อยากจะทำเช่นนั้น นาฬิกาเจ๋งๆ. มาตรฐานเวลาขึ้นอยู่กับสิ่งต่างๆ เช่น ความถี่ของอะตอมซีเซียม หากอะตอมของซีเซียมเคลื่อนที่มากเกินไป จะทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการวัด ซึ่งจะทำให้นาฬิกาทำงานผิดปกติในที่สุด

แต่ที่สำคัญกว่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ วัสดุมีพฤติกรรมผิดปกติที่อุณหภูมิต่ำมาก ตัวอย่างเช่น เช่นเดียวกับเลเซอร์ที่ทำจากโฟตอนที่ซิงโครไนซ์ซึ่งกันและกันที่ความถี่และเฟสเดียวกัน ดังนั้นวัสดุที่เรียกว่าคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์จึงถูกสร้างขึ้นได้ ในนั้นอะตอมทั้งหมดจะอยู่ในสถานะเดียวกัน หรือลองนึกภาพอะมัลกัมที่อะตอมแต่ละอะตอมสูญเสียความเป็นเอกเทศไป และมวลทั้งหมดก็ทำปฏิกิริยาเป็นซุปเปอร์อะตอมว่างหนึ่งอะตอม

ที่อุณหภูมิต่ำมาก วัสดุหลายชนิดจะกลายเป็นของเหลวยิ่งยวด ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่มีความหนืดเลย ซ้อนกันเป็นชั้นบางเฉียบ และแม้แต่ท้าทายแรงโน้มถ่วงเพื่อให้ได้พลังงานน้อยที่สุด นอกจากนี้ ที่อุณหภูมิต่ำ วัสดุหลายชนิดจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งหมายความว่าไม่มีความต้านทานไฟฟ้า

ตัวนำยิ่งยวดสามารถตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กภายนอกในลักษณะที่จะหักล้างพวกมันภายในโลหะได้อย่างสมบูรณ์ เป็นผลให้คุณสามารถรวมกันได้ อุณหภูมิเย็นและแม่เหล็กและมีสิ่งคล้ายการลอยตัว

เหตุใดจึงมีศูนย์สัมบูรณ์ แต่ไม่ใช่ค่าสูงสุดสัมบูรณ์?

มาดูสุดขั้วอีกด้านกัน หากอุณหภูมิเป็นเพียงการวัดพลังงาน เราก็สามารถจินตนาการว่าอะตอมเข้าใกล้ความเร็วแสงมากขึ้นเรื่อยๆ สิ่งนี้ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ตลอดไปใช่ไหม?

คำตอบสั้นๆ คือ: เราไม่รู้ อาจเป็นไปได้ว่าจริงๆ แล้วมีอุณหภูมิที่ไม่มีที่สิ้นสุด แต่หากมีขีดจำกัดสัมบูรณ์ จักรวาลอายุน้อยก็ให้เบาะแสที่น่าสนใจบางอย่างว่ามันคืออะไร ที่สุด ความร้อนเคยมีอยู่ (อย่างน้อยก็ในจักรวาลของเรา) อาจเกิดขึ้นในสิ่งที่เรียกว่า "เวลาพลังค์"

มันเป็นช่วงเวลา 10^-43 วินาทีหลังจากบิ๊กแบง เมื่อแรงโน้มถ่วงแยกออกจากกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์กลายเป็นอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน อุณหภูมิในขณะนั้นอยู่ที่ประมาณ 10^32 เคลวิน ซึ่งร้อนกว่าภายในดวงอาทิตย์ของเราถึงล้านล้านเท่า

เราไม่แน่ใจด้วยซ้ำว่านี่คือสิ่งที่สำคัญที่สุดหรือไม่ อุณหภูมิร้อนของทั้งหมดที่เป็นไปได้ เนื่องจากเราไม่มีแบบจำลองจักรวาลขนาดใหญ่ในสมัยของพลังค์ เราจึงไม่แน่ใจด้วยซ้ำว่าจักรวาลจะอยู่ในสภาพเช่นนี้ ไม่ว่าในกรณีใด เราเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์มากกว่าความร้อนสัมบูรณ์หลายเท่า

> ศูนย์สัมบูรณ์

เรียนรู้ว่ามันเท่ากับอะไร อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์และคุณค่าของเอนโทรปี ค้นหาว่าอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์อยู่ที่เท่าใดในระดับเซลเซียสและเคลวิน

ศูนย์สัมบูรณ์– อุณหภูมิต่ำสุด. นี่คือจุดที่เอนโทรปีถึงค่าต่ำสุด

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

• ทำความเข้าใจว่าเหตุใดศูนย์สัมบูรณ์จึงเป็นตัวบ่งชี้ตามธรรมชาติของจุดศูนย์

ประเด็นหลัก

• ศูนย์สัมบูรณ์นั้นเป็นสากล กล่าวคือ สสารทั้งหมดอยู่ในสถานะพื้นดินตามตัวบ่งชี้นี้
• K มีพลังงานเป็นศูนย์เชิงกลควอนตัม แต่ในการตีความ พลังงานจลน์สามารถเป็นศูนย์ได้ และพลังงานความร้อนจะหายไป
• อุณหภูมิต่ำสุดในสภาพห้องปฏิบัติการสูงถึง 10-12 K อุณหภูมิธรรมชาติขั้นต่ำคือ 1 K (การขยายตัวของก๊าซในเนบิวลาบูมเมอแรง)

เงื่อนไข

• เอนโทรปีคือการวัดการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอในระบบ
• อุณหพลศาสตร์เป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาความร้อนและความสัมพันธ์กับพลังงานและงาน

ศูนย์สัมบูรณ์คืออุณหภูมิต่ำสุดที่เอนโทรปีถึงค่าต่ำสุด นั่นคือนี่คือตัวบ่งชี้ที่เล็กที่สุดที่สามารถสังเกตได้ในระบบ นี่เป็นแนวคิดสากลและทำหน้าที่เป็นจุดศูนย์ในระบบหน่วยอุณหภูมิ

กราฟของความดันเทียบกับอุณหภูมิของก๊าซต่างๆ ที่มีปริมาตรคงที่ โปรดทราบว่ากราฟทั้งหมดประมาณค่าความดันเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิหนึ่ง

ระบบที่ศูนย์สัมบูรณ์ยังคงมีพลังงานจุดศูนย์เชิงควอนตัมเชิงกลอยู่ ตามหลักความไม่แน่นอน ไม่สามารถระบุตำแหน่งของอนุภาคได้อย่างแม่นยำสัมบูรณ์ หากอนุภาคถูกแทนที่ที่ศูนย์สัมบูรณ์ อนุภาคนั้นยังคงมีค่าต่ำสุดอยู่ พลังงานสำรอง. แต่ในอุณหพลศาสตร์แบบดั้งเดิม พลังงานจลน์สามารถเป็นศูนย์ได้ และพลังงานความร้อนจะหายไป

จุดศูนย์ของมาตราส่วนอุณหพลศาสตร์ เช่น เคลวิน มีค่าเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ ข้อตกลงระหว่างประเทศกำหนดว่าอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์จะสูงถึง 0K ในระดับเคลวิน และ -273.15°C ในระดับเซลเซียส สารนี้มีผลกระทบทางควอนตัมที่อุณหภูมิต่ำสุด เช่น ความเป็นตัวนำยิ่งยวดและความเป็นของเหลวยิ่งยวด อุณหภูมิต่ำสุดในสภาพห้องปฏิบัติการคือ 10-12 K และในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ - 1 K (การขยายตัวอย่างรวดเร็วของก๊าซในเนบิวลาบูมเมอแรง)

การขยายตัวอย่างรวดเร็วของก๊าซทำให้อุณหภูมิที่สังเกตได้ต่ำที่สุด

สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐบาลกลางด้านการศึกษาวิชาชีพระดับสูง

"มหาวิทยาลัยการสอนแห่งรัฐ Voronezh"

ภาควิชาฟิสิกส์ทั่วไป

ในหัวข้อ: “อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์”

เสร็จสิ้นโดย: นักศึกษาชั้นปีที่ 1 FMF

PI, Kondratenko อีรินา อเล็กซานดรอฟนา

ตรวจสอบโดย : ผู้ช่วยแผนกทั่วไป

นักฟิสิกส์ Afonin G.V.

โวโรเนซ-2013

การแนะนำ……………………………………………………. 3

1.ศูนย์สัมบูรณ์…………………………………………...4

2.ประวัติ………………………………………………………6

3. ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ใกล้ศูนย์สัมบูรณ์………..9

บทสรุป………………………………………… 11

รายการวรรณกรรมที่ใช้แล้ว………………..12

การแนะนำ

หลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ก้าวไปสู่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ ดังที่ทราบกันดีว่าอุณหภูมิเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์จะแสดงลักษณะของสถานะพื้นของระบบที่มีอนุภาคจำนวนมาก - สถานะที่มีพลังงานต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ ซึ่งอะตอมและโมเลกุลทำการสั่นสะเทือนที่เรียกว่า "ศูนย์" ดังนั้น การทำความเย็นลึกใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (ศูนย์สัมบูรณ์เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ) เปิดโอกาสให้ศึกษาคุณสมบัติของสสารได้อย่างไม่จำกัด

1. ศูนย์สัมบูรณ์

อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (โดยทั่วไปน้อยกว่าคืออุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์) คือขีดจำกัดต่ำสุดของอุณหภูมิที่ร่างกายในจักรวาลสามารถมีได้ ศูนย์สัมบูรณ์ทำหน้าที่เป็นจุดกำเนิดของระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ เช่น ระดับเคลวิน ในปี พ.ศ. 2497 การประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยน้ำหนักและการวัดได้กำหนดมาตราส่วนอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์โดยมีจุดอ้างอิงหนึ่งจุด - จุดสามจุดของน้ำ ซึ่งอุณหภูมิอยู่ที่ 273.16 เคลวิน (แน่นอน) ซึ่งสอดคล้องกับ 0.01 °C ดังนั้น ในระดับเซลเซียส อุณหภูมิจะสอดคล้องกับศูนย์สัมบูรณ์ −273.15 °C

ภายในกรอบของการบังคับใช้อุณหพลศาสตร์ ในทางปฏิบัติไม่สามารถบรรลุศูนย์สัมบูรณ์ได้ การดำรงอยู่และตำแหน่งของมันในระดับอุณหภูมิตามมาจากการคาดการณ์ของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สังเกตได้และการประมาณค่าดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าที่ศูนย์สัมบูรณ์พลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลและอะตอมของสารควรเท่ากับศูนย์นั่นคือการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของอนุภาค หยุดและสร้างโครงสร้างที่ได้รับคำสั่งซึ่งมีตำแหน่งที่ชัดเจนในโหนด ตาข่ายคริสตัล(ฮีเลียมเหลวเป็นข้อยกเว้น) อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของฟิสิกส์ควอนตัม และที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ จะเกิดการแกว่งเป็นศูนย์ ซึ่งมีสาเหตุจากคุณสมบัติควอนตัมของอนุภาคและสุญญากาศทางกายภาพที่อยู่รอบๆ

เนื่องจากอุณหภูมิของระบบมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์สัมบูรณ์ เอนโทรปี ความจุความร้อน และสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของระบบก็มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์เช่นกัน และการเคลื่อนที่อย่างวุ่นวายของอนุภาคที่ประกอบกันเป็นระบบก็หยุดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง สารนี้จะกลายเป็นสารยิ่งยวดที่มีความเป็นตัวนำยิ่งยวดและของเหลวยิ่งยวด

ในทางปฏิบัติอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์นั้นไม่สามารถบรรลุได้ และการได้รับอุณหภูมิที่ใกล้อุณหภูมินั้นมากแสดงถึงปัญหาการทดลองที่ซับซ้อน แต่ได้อุณหภูมิที่อยู่ห่างจากศูนย์สัมบูรณ์เพียงหนึ่งในล้านเท่านั้น .

ให้เราหาค่าของศูนย์สัมบูรณ์ในระดับเซลเซียส โดยให้ปริมาตร V เป็นศูนย์ และคำนึงถึงสิ่งนั้นด้วย

ดังนั้น อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์คือ -273°C

นี่คืออุณหภูมิสุดขั้วและต่ำสุดในธรรมชาติ ซึ่งเป็น "ระดับความหนาวเย็นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดหรือครั้งสุดท้าย" ซึ่งเป็นการดำรงอยู่ของสิ่งที่ Lomonosov ทำนายไว้

รูปที่ 1. ระดับสัมบูรณ์และเซลเซียส

หน่วย SI ของอุณหภูมิสัมบูรณ์เรียกว่าเคลวิน (ตัวย่อ K) ดังนั้น หนึ่งองศาตามสเกลเซลเซียสจึงเท่ากับหนึ่งองศาตามสเกลเคลวิน: 1 °C = 1 K

ดังนั้น อุณหภูมิสัมบูรณ์จึงเป็นปริมาณอนุพันธ์ที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเซลเซียสและค่าที่กำหนดจากการทดลองของ a อย่างไรก็ตาม มันมีความสำคัญขั้นพื้นฐาน

จากมุมมองของทฤษฎีจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล อุณหภูมิสัมบูรณ์มีความสัมพันธ์กับพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของอะตอมหรือโมเลกุล ที่ T = 0 K การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลจะหยุดลง

2. ประวัติศาสตร์

แนวคิดทางกายภาพของ "อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์" มีความสำคัญมากสำหรับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่: เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดนี้เช่นความเป็นตัวนำยิ่งยวดซึ่งการค้นพบนี้สร้างความรู้สึกที่แท้จริงในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ยี่สิบ

เพื่อให้เข้าใจว่าศูนย์สัมบูรณ์คืออะไร คุณควรหันไปดูผลงานของนักฟิสิกส์ชื่อดังเช่น G. Fahrenheit, A.Celsius, J. Gay-Lussac และ W. Thomson พวกเขามีบทบาทสำคัญในการสร้างเครื่องชั่งน้ำหนักหลักที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

คนแรกที่เสนอระดับอุณหภูมิของเขาคือนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน G. Fahrenheit ในปี 1714 ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิของส่วนผสมซึ่งรวมถึงหิมะและแอมโมเนียถือเป็นศูนย์สัมบูรณ์ นั่นคือเป็นจุดต่ำสุดของมาตราส่วนนี้ ตัวชี้วัดสำคัญลำดับถัดมาคือ อุณหภูมิปกติร่างกายมนุษย์ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1,000 ดังนั้นแต่ละส่วนของมาตราส่วนนี้จึงเรียกว่า "องศาฟาเรนไฮต์" และมาตราส่วนเองก็ถูกเรียกว่า "มาตราส่วนฟาเรนไฮต์"

30 ปีต่อมา เอ. เซลเซียส นักดาราศาสตร์ชาวสวีเดนได้เสนอมาตรวัดอุณหภูมิของตนเอง โดยประเด็นหลักคืออุณหภูมิละลายของน้ำแข็งและจุดเดือดของน้ำ มาตราส่วนนี้เรียกว่า "มาตราส่วนเซลเซียส" ซึ่งยังคงได้รับความนิยมในประเทศส่วนใหญ่ของโลก รวมถึงรัสเซียด้วย

ในปี 1802 ขณะทำการทดลองที่มีชื่อเสียงของเขา J. Gay-Lussac นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสค้นพบว่าปริมาตรของก๊าซที่ความดันคงที่นั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยตรง แต่สิ่งที่น่าสงสัยที่สุดคือเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 10 องศาเซลเซียส ปริมาตรของก๊าซจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามปริมาณที่เท่ากัน เมื่อทำการคำนวณที่จำเป็นแล้ว Gay-Lussac พบว่าค่านี้เท่ากับ 1/273 ของปริมาตรของก๊าซ กฎข้อนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่ชัดเจน: อุณหภูมิเท่ากับ -273°C เป็นอุณหภูมิต่ำสุด แม้ว่าคุณจะเข้าใกล้อุณหภูมินั้น ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุผลดังกล่าว อุณหภูมินี้เรียกว่า "อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์" ยิ่งไปกว่านั้น ศูนย์สัมบูรณ์ยังกลายเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการสร้างระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ ซึ่งนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. ทอมสัน หรือที่รู้จักในชื่อลอร์ดเคลวิน เข้ามามีส่วนร่วม งานวิจัยหลักของเขาเกี่ยวข้องกับการพิสูจน์ว่าไม่มีร่างกายใดในธรรมชาติที่สามารถระบายความร้อนให้ต่ำกว่าศูนย์สัมบูรณ์ได้ ในเวลาเดียวกันเขาใช้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อย่างแข็งขันดังนั้นระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ที่เขาแนะนำในปี พ.ศ. 2391 จึงเริ่มถูกเรียกว่าอุณหพลศาสตร์หรือ "มาตราส่วนเคลวิน" ในปีต่อ ๆ มาและทศวรรษต่อ ๆ มามีเพียงการชี้แจงเชิงตัวเลขของแนวคิดของ “ศูนย์สัมบูรณ์” เกิดขึ้น

รูปที่ 2. ความสัมพันธ์ระหว่างระดับอุณหภูมิฟาเรนไฮต์ (F) เซลเซียส (C) และเคลวิน (K)

เป็นที่น่าสังเกตว่าศูนย์สัมบูรณ์มีบทบาทสำคัญมากในระบบ SI ประเด็นก็คือในปี 1960 ในการประชุมใหญ่สามัญเรื่องน้ำหนักและการวัดครั้งต่อไป หน่วยของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ - เคลวิน - ได้กลายเป็นหนึ่งในหกหน่วยการวัดพื้นฐาน ในขณะเดียวกันก็กำหนดไว้เป็นพิเศษว่าหนึ่งองศาเคลวิน

มีตัวเลขเท่ากับหนึ่งองศาเซลเซียส แต่จุดอ้างอิง "ในหน่วยเคลวิน" มักจะถือว่าเป็นศูนย์สัมบูรณ์

ความหมายทางกายภาพหลักของศูนย์สัมบูรณ์คือตามกฎทางกายภาพพื้นฐาน ที่อุณหภูมิดังกล่าว พลังงานการเคลื่อนที่ของอนุภาคมูลฐาน เช่น อะตอมและโมเลกุล จะเป็นศูนย์ และในกรณีนี้ การเคลื่อนไหวที่วุ่นวายของอนุภาคเดียวกันเหล่านี้ควร หยุด. ที่อุณหภูมิเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ อะตอมและโมเลกุลจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่ชัดเจนที่จุดหลักของโครงตาข่ายคริสตัล ทำให้เกิดระบบที่เป็นระเบียบ

ปัจจุบันนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจวัดอุณหภูมิที่สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ได้เพียงไม่กี่ส่วนในล้านส่วนโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ เป็นไปไม่ได้ทางกายภาพที่จะบรรลุค่านี้เองเนื่องจากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

3. ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์

ที่อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ ผลกระทบเชิงควอนตัมเพียงอย่างเดียวสามารถสังเกตได้ในระดับมหภาค เช่น:

1.ความเป็นตัวนำยิ่งยวดเป็นคุณสมบัติของวัสดุบางชนิดที่จะมีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์อย่างเคร่งครัดเมื่ออุณหภูมิถึงอุณหภูมิต่ำกว่าค่าที่กำหนด ( อุณหภูมิวิกฤต). เป็นที่รู้กันว่าสารประกอบ ธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม และเซรามิกหลายร้อยชนิดสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะตัวนำยิ่งยวดได้

ตัวนำยิ่งยวดเป็นปรากฏการณ์ควอนตัม นอกจากนี้ยังโดดเด่นด้วยเอฟเฟกต์ Meissner ซึ่งประกอบด้วยการกระจัดของสนามแม่เหล็กโดยสมบูรณ์จากปริมาตรของตัวนำยิ่งยวด การมีอยู่ของผลกระทบนี้แสดงให้เห็นว่าตัวนำยิ่งยวดไม่สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ว่าเป็นการนำไฟฟ้าในอุดมคติในความหมายดั้งเดิม เปิดดำเนินการในปี พ.ศ. 2529-2536 ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (HTSC) จำนวนหนึ่งได้ผลักดันขีดจำกัดอุณหภูมิของตัวนำยิ่งยวดกลับออกไปไกล และทำให้สามารถใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวดได้จริง ไม่เพียงแต่ที่อุณหภูมิฮีเลียมเหลว (4.2 K) เท่านั้น แต่ยังอยู่ที่จุดเดือดของของเหลวด้วย ไนโตรเจน (77 K) ซึ่งเป็นของเหลวแช่แข็งที่มีราคาถูกกว่ามาก

2. ของเหลวยิ่งยวด - ความสามารถของสารในสถานะพิเศษ (ของเหลวควอนตัม) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลงถึงศูนย์สัมบูรณ์ (เฟสเทอร์โมไดนามิก) เพื่อไหลผ่านช่องแคบและเส้นเลือดฝอยโดยไม่มีแรงเสียดทาน จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ความเป็นของเหลวยิ่งยวดเป็นที่รู้จักเฉพาะกับฮีเลียมเหลวเท่านั้น แต่ใน ปีที่ผ่านมานอกจากนี้ ยังมีการค้นพบความเป็นของเหลวยิ่งยวดในระบบอื่น เช่น ในตัวควบแน่นของอะตอมโบสที่ทำให้บริสุทธิ์และฮีเลียมแข็ง

อธิบายความเป็นไหลยิ่งยวดได้ดังนี้ เนื่องจากอะตอมของฮีเลียมเป็นโบซอน กลศาสตร์ควอนตัมจึงยอมให้อนุภาคอยู่ในสถานะเดียวกันได้ไม่จำกัดจำนวน เมื่อใกล้กับอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ อะตอมของฮีเลียมทั้งหมดจะอยู่ในสถานะพลังงานภาคพื้นดิน เนื่องจากพลังงานของรัฐไม่ต่อเนื่องกัน อะตอมจึงไม่สามารถรับพลังงานใดๆ ได้ แต่จะมีเพียงพลังงานเดียวเท่านั้นที่เท่ากับช่องว่างพลังงานระหว่างระดับพลังงานที่อยู่ติดกัน แต่ที่อุณหภูมิต่ำ พลังงานการชนกันอาจน้อยกว่าค่านี้ ซึ่งส่งผลให้การกระจายพลังงานไม่เกิดขึ้น ของเหลวจะไหลโดยไม่มีการเสียดสี

3. โบส - ไอน์สไตน์ คอนเดนเสท - สถานะของการรวมตัวสารที่มีโบซอนเป็นหลัก ซึ่งทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (น้อยกว่าหนึ่งในล้านขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์) ในสภาวะที่เย็นสบายเช่นนี้ก็เพียงพอแล้ว จำนวนมากอะตอมพบว่าตัวเองอยู่ในสถานะควอนตัมขั้นต่ำที่เป็นไปได้ และผลกระทบทางควอนตัมเริ่มปรากฏให้เห็นในระดับมหภาค

บทสรุป

การศึกษาคุณสมบัติของสสารใกล้ศูนย์สัมบูรณ์เป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คุณสมบัติหลายอย่างของสารซึ่งถูกปกคลุมที่อุณหภูมิห้องโดยปรากฏการณ์ทางความร้อน (เช่น สัญญาณรบกวนจากความร้อน) เริ่มปรากฏให้เห็นมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิลดลง ทำให้สามารถศึกษารูปแบบและความเชื่อมโยงที่มีอยู่ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ได้ สาร. การวิจัยในด้านอุณหภูมิต่ำทำให้สามารถค้นพบปรากฏการณ์ทางธรรมชาติใหม่ๆ มากมาย เช่น สภาพของเหลวยิ่งยวดของฮีเลียม และสภาพนำยิ่งยวดของโลหะ

ที่อุณหภูมิต่ำ คุณสมบัติของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงอย่างมาก โลหะบางชนิดจะเพิ่มความแข็งแรงและมีความเหนียว ในขณะที่โลหะบางชนิดจะเปราะเหมือนแก้ว

การศึกษาคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่อุณหภูมิต่ำจะทำให้ในอนาคตสามารถสร้างสารใหม่ที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ ทั้งหมดนี้มีคุณค่ามากสำหรับการออกแบบและสร้างยานอวกาศ สถานี และเครื่องมือต่างๆ

เป็นที่ทราบกันว่าในระหว่างการศึกษาเรดาร์ของวัตถุในจักรวาล สัญญาณวิทยุที่ได้รับมีขนาดเล็กมากและแยกแยะได้ยากจากเสียงต่างๆ ออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์ระดับโมเลกุลที่สร้างขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้โดยนักวิทยาศาสตร์ทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก จึงมีระดับเสียงรบกวนต่ำมาก

ไฟฟ้าอุณหภูมิต่ำและ คุณสมบัติทางแม่เหล็กโลหะ เซมิคอนดักเตอร์ และไดอิเล็กทริกทำให้สามารถพัฒนาอุปกรณ์วิศวกรรมวิทยุพื้นฐานใหม่ในขนาดจุลภาคได้

อุณหภูมิต่ำพิเศษถูกใช้เพื่อสร้างสุญญากาศที่จำเป็น เช่น ในการใช้งานเครื่องเร่งอนุภาคนิวเคลียร์ขนาดยักษ์

บรรณานุกรม

1. http://wikipedia.org
2. http://rudocs.exdat.com
3. http://fb.ru

คำอธิบายสั้น

หลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ก้าวไปสู่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ ดังที่ทราบกันดีว่าอุณหภูมิเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์จะแสดงลักษณะของสถานะพื้นของระบบที่มีอนุภาคจำนวนมาก - สถานะที่มีพลังงานต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ ซึ่งอะตอมและโมเลกุลทำการสั่นสะเทือนที่เรียกว่า "ศูนย์" ดังนั้น การทำความเย็นลึกใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (ศูนย์สัมบูรณ์เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ) เปิดโอกาสให้ศึกษาคุณสมบัติของสสารได้อย่างไม่จำกัด

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- นี่คือขีดจำกัดอุณหภูมิขั้นต่ำที่ร่างกายสามารถมีได้ ศูนย์สัมบูรณ์ทำหน้าที่เป็นจุดกำเนิดของระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ เช่น ระดับเคลวิน ในระดับเซลเซียส ศูนย์สัมบูรณ์จะสัมพันธ์กับอุณหภูมิ −273.15 °C

เชื่อกันว่าศูนย์สัมบูรณ์นั้นไม่สามารถบรรลุได้ในทางปฏิบัติ การดำรงอยู่และตำแหน่งของมันในระดับอุณหภูมิตามมาจากการคาดการณ์ของสิ่งที่สังเกตได้ ปรากฏการณ์ทางกายภาพในขณะที่การคาดการณ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าที่ศูนย์สัมบูรณ์พลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลและอะตอมของสารควรเท่ากับศูนย์นั่นคือการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของอนุภาคหยุดและพวกมันก่อตัวเป็นโครงสร้างที่ได้รับคำสั่งซึ่งมีตำแหน่งที่ชัดเจนที่ โหนดของโครงตาข่ายคริสตัล อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง แม้ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ การเคลื่อนที่ปกติของอนุภาคที่ประกอบเป็นสสารจะยังคงอยู่ การแกว่งที่เหลือ เช่น การแกว่งจุดศูนย์ เนื่องมาจากคุณสมบัติควอนตัมของอนุภาคและสุญญากาศทางกายภาพที่ล้อมรอบอนุภาคเหล่านั้น

ในปัจจุบัน ในห้องปฏิบัติการทางกายภาพ อุณหภูมิที่เกินศูนย์สัมบูรณ์เป็นไปได้เพียงไม่กี่ในล้านองศาเท่านั้น การที่จะบรรลุผลสำเร็จตามกฎของอุณหพลศาสตร์นั้นเป็นไปไม่ได้

หมายเหตุ

วรรณกรรม

• ก.เบอร์มิน. โจมตีศูนย์สัมบูรณ์ - อ.: “วรรณกรรมเด็ก”, 2526.

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

• อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์
• อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์

ดูว่า "อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์- อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์คือขีดจำกัดอุณหภูมิต่ำสุดที่ร่างกายสามารถมีได้ ศูนย์สัมบูรณ์ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ เช่น ระดับเคลวิน ในระดับเซลเซียส ค่าศูนย์สัมบูรณ์จะสอดคล้องกับ... ... วิกิพีเดีย

ศูนย์สัมบูรณ์- Absolute ZERO อุณหภูมิที่ส่วนประกอบทั้งหมดของระบบมีปริมาณพลังงานน้อยที่สุดที่กฎหมายของ QUANTUM MECHANICS อนุญาต เป็นศูนย์ในระดับอุณหภูมิเคลวิน หรือ 273.15°C (459.67° ฟาเรนไฮต์) อุณหภูมิขนาดนี้... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

ระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์

อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์สัมบูรณ์- การเคลื่อนที่ของความร้อนอย่างโกลาหลบนระนาบของอนุภาคก๊าซ เช่น อะตอม และโมเลกุล อุณหภูมิมีคำจำกัดความอยู่ 2 ประการ อันหนึ่งจากมุมมองจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล และอีกอันจากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์ อุณหภูมิ (จากภาษาละติน temperatura เหมาะสม ... ... Wikipedia

ระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์- การเคลื่อนที่ของความร้อนอย่างโกลาหลบนระนาบของอนุภาคก๊าซ เช่น อะตอม และโมเลกุล อุณหภูมิมีคำจำกัดความอยู่ 2 ประการ อันหนึ่งจากมุมมองจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล และอีกอันจากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์ อุณหภูมิ (จากภาษาละติน temperatura เหมาะสม ... ... Wikipedia