Teplota absolutní nuly

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. února 2021; kontroly vyžadují 13 úprav .

Teplota absolutní nuly (vzácněji [1]  - Teplota absolutní nuly ) je minimální teplotní limit , který může mít fyzické tělo ve Vesmíru. Absolutní nula slouží jako výchozí bod pro absolutní teplotní stupnici, jako je Kelvinova stupnice . V roce 1954 X General Conference on Weights and Measures stanovila termodynamickou teplotní stupnici s jedním referenčním bodem  - trojným bodem vody, jejíž teplota je 273,16 K (odpovídá 0,01 °C). Na stupnici Celsia tedy absolutní nula odpovídá teplotě -273,15 °C [2] nebo -459,67 °F ( Fahrenheita ) nebo 0 Kelvinů.

V rámci aplikovatelnosti termodynamiky je absolutní nula v praxi nedosažitelná. Jeho existence a pozice na teplotní stupnici vyplývá z extrapolace pozorovaných fyzikálních jevů, přičemž taková extrapolace ukazuje, že při absolutní nule musí být energie tepelného pohybu molekul a atomů látky rovna nule, tj. chaotický pohyb částic se zastaví a vytvoří uspořádanou strukturu zaujímající jasnou pozici v uzlech krystalové mřížky ( výjimkou je kapalné helium ). Z hlediska kvantové fyziky však i při absolutní nulové teplotě dochází k nulovým fluktuacím , které jsou způsobeny kvantovými vlastnostmi částic a fyzikálním vakuem , které je obklopuje [2] .

Historie

V roce 1703 zavedl francouzský fyzik Guillaume Amontons (fr. Guillaume Amontons) vzduchový teploměr , ve kterém byla teplota, při které vzduch „ztratil veškerou svou pružnost“, brána jako nula na stupnici. Hodnota, kterou vypočítal, byla -239,5 °C.

V kinetické teorii tepla M. V. Lomonosova se teplo vysvětluje „rotačním“ pohybem. Zastavení pohybu znamená nejvyšší stupeň chladu (podle moderní terminologie absolutní nula).

V práci „Pyrometrie“, publikované v roce 1779, německý vědec Lambert (německy Johann Heinrich Lambert) upřesnil hodnotu získanou Amontonem a získal −270 °C [3] .

Jevy pozorované blízko absolutní nuly

Při teplotách blízkých absolutní nule lze na makroskopické úrovni pozorovat čistě kvantové efekty , jako například:

Teploty dosažené v laboratorních podmínkách

Na podzim roku 2021 skupina vědců z Německa a Francie poprvé v historii dokázala snížit teplotu plynového mraku, který vytvořili, na 38 pikokelvinů (pouze 38 biliontin stupně nad absolutní nulou), čímž se přiblížila absolutní nula [4] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Rosenthal, D. E. Příručka ruského jazyka . Získáno 1. listopadu 2016. Archivováno z originálu 3. listopadu 2016.
  2. ↑ 1 2 Absolutní nula - článek z Velké sovětské encyklopedie . 
  3. ↑ Příspěvek společnosti Amonton: The Art of Getting Cold archived 2016-03-04 .
  4. ↑ Nový rekord pro nejnižší teplotu -38 pikokelvinů . Získáno 15. října 2021. Archivováno z originálu dne 29. října 2021.

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích