Каждый из нас часто сталкивается с выражением "абсолютный ноль". Но чаще мы это слышим не в математическом смысле, а в житейском контексте. Так каков он на самом деле? Абсолютный ноль-это выражение означает минимальный предел возможной температуры физического тела во Вселенной. А она составляет -273,15 градусов по Цельсию. Само по себе абсолютный ноль-просто обычная единица деления на термометре. Однако факт, что объекты ведут себя не совсем обычно, подступая к этой величине, вызывает изумление.
Но сначала давайте разберемся от чего зависит температура тел. Отчего же у одних температурные показатели тел выше, чем у других? В этом виновато, броуновское движение, которое назвали в честь его открывателя Роберта Броуна. Это непрерывное хаотичное движение частиц, помещенных в жидкость или газ и чем оно динамичнее, тем теплее объект. То есть у теплых тел среднее значение кинетической энергии атомов и молекул выше, чем у холодных.
При абсолютном ноле ситуация радикально изменяется. Даже водород(самый легкий элемент) останавливает свое движение, то есть замирает. Температура -273,15 градусов по Цельсию или -459,67 по Фаренгейту вынуждает застыть все, что приближается к ее пределам (то есть полная остановка движения любых видов частиц). Начиная с 1848 года ученые предприниматели попытки погрузить тела в состояние абсолютного ноля. И в 1908 году голландскому ученому Хейке Камерлинг-Оннесу удалось добиться температуры, которая на 4,2 градуса выше абсолютного ноля. Оказалось, при таком неимоверно сильном остывании, тела получают необычные свойства и способности.
Первое свойство ученые обнаружили сверхпроводимость-свойство некоторых материалов, имеющие абсолютно нулевое электрическое сопротивление, а ток в сверхпроводящем кольце может течь бесконечно, если его не беспокоить. Астрофизики заподозрили ледяные фрагменты колец Сатурна в сверхпроводимости. Они дерзнули предположить это потому, что обладая невероятной силой отталкивания и собственным магнитным полем, замороженные кольца не были притянуты сильнейшей гравитацией планеты.
Вторым открытым свойством стала сверхтекучесть. Это состояние вещества, находясь в котором оно теряет вязкость (внутреннее трение), в результате чего вещество способно с легкостью проходить через капилляры и узкие щели без какого-либо трения. Ее нашли у атома гелия. И пока он остался единственным элементом, который не застывает при этой температуре.Таким образом оказалось, что твердые тела тяготеют к сверхпроводимости, а жидкие к неправдоподобной текучести.
Есть еще и третье свойство-это бозе эйнштейновский конденсат. Для его получения нужно из металла сделать газ, используя рубидий или натрий, затем охладить его до критических температур-всего на миллиардные доли выше абсолютного ноля и постараться, чтобы он не смог вернуться в прежнее твердое состояние. Затем металлический газ помещают в магнитно-вакуумную ловушку, где атомы постепенно замедляются при постоянном охлаждении. При этом самые быстрые частицы беспрепятственно покидают ловушку, а остаются лишь самые медленные и холодные атомы. Это и есть уникальный конденсат. Все частицы конденсата обладают нулевой скоростью, неразличимы, имеют одинаковую массу, энергию и заряд.
Так в чем же смысл этого действия? Недавно ученые из пучка бозе конденсированных частиц создали атомный лазер, который способен фокусироваться с точностью до одной миллионной миллиметра. А также создавать точнейшие нанотехнологии. А существует ли предел, подобный абсолютному нолю в отношении к нагреванию? Да-он есть, это планковская температура. Теоретически, она достигла своего максимального уровня сразу же после большого взрыва. Но планковская температура, практически, недостижима.
Но что же будет, если все исследования по достижению абсолютного нуля выйдут из-под контроля? Мы убьем сами себя или создадим нечто новое? Пишите свое мнение в комментариях, и если статья была интересной обязательно ставьте палец вверх. А хотите знать больше, мы всегда ждем вас на своем YouTube канале. До встречи!
