Kuris gali turėti fizinį kūną Visatoje. Absoliutus nulis yra absoliučios temperatūros skalės, pvz., Kelvino skalės, atskaitos taškas. 1954 m. X Generalinėje svorių ir matų konferencijoje buvo nustatyta termodinaminė temperatūros skalė su vienu atskaitos tašku – vandens trigubu tašku, kurio temperatūra imama 273,16 K (tiksliai), kas atitinka 0,01 °C. pagal Celsijaus skalę absoliutus nulis atitinka temperatūrą -273,15 °C arba -459,67 °F (Farenheito).
Istorija
1703 metais prancūzų fizikas Guillaume'as Amontonsas (fr. Guillaume Amontons) pristatė oro termometrą, kuriame skalės nuliu buvo paimta temperatūra, kuriai esant oras „praranda visą savo elastingumą“. Jo apskaičiuota vertė buvo –239,5 °C.
M. V. Lomonosovo kinetinėje šilumos teorijoje šiluma paaiškinama „sukamuoju“ judesiu. Judėjimo nutraukimas reiškia didžiausią šalčio laipsnį (pagal šiuolaikinę terminiją, absoliutus nulis).
1779 metais išleistame darbe „Pirometrija“ vokiečių mokslininkas Lambertas (vok. Johann Heinrich Lambert) nurodė Amontono gautą vertę ir gavo -270 °C.
Kas yra absoliutus nulis (dažniau – nulis)? Ar tokia temperatūra tikrai egzistuoja bet kurioje visatoje? Ar galime realiame gyvenime ką nors atvėsinti iki absoliutaus nulio? Jei svarstote, ar įmanoma įveikti šalčio bangą, panagrinėkime tolimiausias šalčio temperatūros ribas...
Kas yra absoliutus nulis (dažniau – nulis)? Ar tokia temperatūra tikrai egzistuoja bet kurioje visatoje? Ar galime realiame gyvenime ką nors atvėsinti iki absoliutaus nulio? Jei svarstote, ar įmanoma įveikti šalčio bangą, panagrinėkime tolimiausias šalčio temperatūros ribas...
Net jei nesate fizikas, tikriausiai esate susipažinęs su temperatūros sąvoka. Temperatūra yra vidinės atsitiktinės energijos kiekio matas medžiagoje. Žodis „vidinis“ yra labai svarbus. Mesti sniego gniūžtę, ir nors pagrindinis judėjimas bus gana greitas, sniego gniūžtė išliks gana šalta. Kita vertus, pažvelgus į oro molekules, skraidančias po kambarį, paprasta deguonies molekulė kepa tūkstančių kilometrų per valandą greičiu.
Mes linkę tylėti, kai kalbame apie technines detales, todėl tik ekspertams atkreipiame dėmesį, kad temperatūra yra šiek tiek sudėtingesnė, nei sakėme. Tikrasis temperatūros apibrėžimas yra tai, kiek energijos jums reikia išleisti kiekvienam entropijos vienetui (sutrikimas, jei norite geresnio žodžio). Tačiau praleiskime subtilybes ir sutelkkime dėmesį tik į tai, kad atsitiktinės oro ar vandens molekulės lede judės arba vibruos vis lėčiau ir lėčiau, kai temperatūra nukris.
Absoliutus nulis yra -273,15 laipsnių Celsijaus, -459,67 Farenheito ir tik 0 kelvinų. Tai taškas, kuriame šiluminis judėjimas visiškai sustoja.
Ar viskas sustoja?
Klasikiniame klausimo svarstyme viskas sustoja ties absoliučiu nuliu, tačiau kaip tik šiuo metu iš už kampo išnyra baisus kvantinės mechanikos snukis. Viena iš kvantinės mechanikos prognozių, sutepiusių ne mažo skaičiaus fizikų kraują, yra ta, kad niekada negalite visiškai tiksliai išmatuoti tikslios dalelės padėties ar impulso. Tai žinoma kaip Heisenbergo neapibrėžtumo principas.
Jei galėtumėte atvėsti uždarą patalpą iki absoliutaus nulio, nutiktų keistų dalykų (apie tai daugiau). Oro slėgis nukristų beveik iki nulio, o kadangi oro slėgis paprastai prieštarauja gravitacijai, oras subyrėtų į labai ploną sluoksnį ant grindų.
Bet net ir tokiu atveju, jei galite išmatuoti atskiras molekules, rasite ką nors įdomaus: jos vibruoja ir sukasi, gana mažai – kvantinio neapibrėžtumo darbe. Jei išmatuosite anglies dioksido molekulių sukimąsi ties absoliučiu nuliu, pamatysite, kad deguonies atomai sukasi aplink anglį kelių kilometrų per valandą greičiu – daug greičiau, nei manėte.
Pokalbis sustoja. Kai kalbame apie kvantinį pasaulį, judėjimas praranda prasmę. Šiose svarstyklėse viską apibrėžia neapibrėžtis, todėl dalelės nėra stacionarios, tiesiog niekada negalite jų išmatuoti taip, lyg jos būtų nejudančios.
Kaip žemai galite kristi?
Perėjimas prie absoliutaus nulio iš esmės turi tas pačias problemas kaip ir šviesos greitis. Norint pasiekti šviesos greitį, reikia be galo daug energijos, o norint pasiekti absoliutų nulį, reikia išgauti begalinį šilumos kiekį. Abu šie procesai neįmanomi.
Nepaisant to, kad dar nepasiekėme tikrosios absoliutaus nulio būsenos, esame labai arti jos (nors „labai“ šiuo atveju yra labai laisva sąvoka; kaip vaikiškas skaičiavimo eilėraštis: du, trys, keturi, keturi ir pusė, keturi ant stygos, keturi po siūlu, penki). Žemiausia kada nors užregistruota temperatūra buvo Antarktidoje 1983 m. – -89,15 laipsnių Celsijaus (184 K).
Žinoma, norint atsivėsinti kaip vaikas, reikia pasinerti į kosmoso gelmes. Visą visatą užtvindo Didžiojo sprogimo radiacijos likučiai, tuščiausiuose kosmoso regionuose – 2,73 laipsnio Kelvino, o tai yra šiek tiek šaltesnė už skysto helio temperatūrą, kurią mums pavyko gauti Žemėje prieš šimtmetį.
Tačiau žemos temperatūros fizikai naudoja užšalimo spindulius, kad technologijas perkeltų į visiškai naują lygį. Galbūt jus nustebins tai, kad užšalimo spinduliai yra lazerių pavidalu. Bet kaip? Lazeriai turi degti.
Teisingai, bet lazeriai turi vieną savybę – netgi galima sakyti, ultimatumą: visa šviesa skleidžiama tuo pačiu dažniu. Įprasti neutralūs atomai visiškai nesąveikauja su šviesa, nebent dažnis yra tiksliai sureguliuotas. Jei atomas skrenda link šviesos šaltinio, šviesa gauna Doplerio poslinkį ir pereina į aukštesnį dažnį. Atomas sugeria mažiau fotonų energijos nei galėtų. Taigi, jei lazerį nustatysite žemiau, greitai judantys atomai sugers šviesą, o skleidžiant fotoną atsitiktine kryptimi, vidutiniškai praras šiek tiek energijos. Jei pakartosite procesą, galite atvėsinti dujas iki mažiau nei vieno nanoKelvino, milijardinės laipsnio dalies.
Viskas tampa ekstremaliau. Pasaulinis šalčiausios temperatūros rekordas yra mažiau nei viena dešimtoji milijardo laipsnių virš absoliutaus nulio. Prietaisai, kurie tai pasiekia, sulaiko atomus magnetiniuose laukuose. „Temperatūra“ priklauso ne tiek nuo pačių atomų, kiek nuo atomų branduolių sukimosi.
Dabar, norėdami atkurti teisingumą, turime šiek tiek pasvajoti. Kai paprastai įsivaizduojame kažką sustingusį iki milijardinės laipsnio dalies, tikrai gausite vaizdą, kaip net oro molekulės užšąla vietoje. Galima net įsivaizduoti destruktyvų apokaliptinį prietaisą, kuris užšaldo atomų sukimus.
Galiausiai, jei tikrai norite patirti žemą temperatūrą, tereikia palaukti. Po maždaug 17 milijardų metų radiacinis fonas Visatoje atvės iki 1K. Po 95 milijardų metų temperatūra bus apie 0,01 K. Po 400 milijardų metų giluminėje erdvėje bus šalta, kaip ir šalčiausiame eksperimente Žemėje, o po to – dar šaltiau.
Jei jums įdomu, kodėl visata taip greitai vėsta, pasakykite mūsų seniems draugams ačiū: entropija ir tamsioji energija. Visata įsibėgėja ir įžengia į eksponentinio augimo laikotarpį, kuris tęsis amžinai. Daiktai labai greitai užšals.
Koks mūsų reikalas?
Visa tai, žinoma, nuostabu, o rekordus mušti taip pat malonu. Bet kokia prasmė? Na, yra daug gerų priežasčių suprasti temperatūros žemumas, ir ne tik kaip nugalėtoją.
Pavyzdžiui, geri vaikinai iš Nacionalinio standartų ir technologijų instituto tiesiog norėtų pasigaminti šaunius laikrodžius. Laiko standartai yra pagrįsti tokiais dalykais kaip cezio atomo dažnis. Jei cezio atomas juda per daug, matavimuose atsiranda neapibrėžtumas, dėl kurio galiausiai laikrodis suges.
Bet dar svarbiau, ypač moksliniu požiūriu, medžiagos beprotiškai elgiasi esant itin žemai temperatūrai. Pavyzdžiui, kaip lazeris sudarytas iš fotonų, kurie sinchronizuojami vienas su kitu – tuo pačiu dažniu ir faze – taip galima sukurti medžiagą, vadinamą Bose-Einstein kondensatu. Jame visi atomai yra toje pačioje būsenoje. Arba įsivaizduokite amalgamą, kurioje kiekvienas atomas praranda savo individualumą ir visa masė reaguoja kaip vienas nulinis superatomas.
Esant labai žemai temperatūrai, daugelis medžiagų tampa itin skystos, o tai reiškia, kad jos gali būti visiškai klampios, susikrauti itin plonais sluoksniais ir netgi nepaisyti gravitacijos, kad pasiektų minimalų energijos kiekį. Be to, esant žemai temperatūrai, daugelis medžiagų tampa superlaidžiomis, o tai reiškia, kad jos neturi jokios elektrinės varžos.
Superlaidininkai gali reaguoti į išorinius magnetinius laukus taip, kad juos visiškai panaikintų metalo viduje. Dėl to galite derinti šaltą temperatūrą ir magnetą ir gauti kažką panašaus į levitaciją.
Kodėl yra absoliutus nulis, bet nėra absoliutaus maksimumo?
Pažiūrėkime į kitą kraštutinumą. Jei temperatūra yra tik energijos matas, galite tiesiog įsivaizduoti, kad atomai vis labiau artėja prie šviesos greičio. Tai negali tęstis be galo, tiesa?
Yra trumpas atsakymas: mes nežinome. Visiškai įmanoma, kad tiesiogine prasme yra toks dalykas kaip begalinė temperatūra, bet jei yra absoliuti riba, ankstyvoji visata pateikia gana įdomių užuominų, kas tai yra. Aukščiausia kada nors egzistavusi temperatūra (bent jau mūsų visatoje) tikriausiai įvyko vadinamuoju „Planko laiku“.
Praėjo 10–43 sekundės po Didžiojo sprogimo, kai gravitacija atsiskyrė nuo kvantinės mechanikos ir fizikos tapo tokia, kokia yra dabar. Temperatūra tuo metu buvo apie 10^32 K. Tai septilijoną kartų karščiau nei mūsų Saulės viduje.
Vėlgi, nesame tikri, ar tai aukščiausia kada nors buvusi temperatūra. Kadangi Plancko laikais net neturime didelio visatos modelio, net nesame tikri, kad visata virė iki tokios būsenos. Bet kokiu atveju mes daug kartų arčiau absoliutaus nulio nei absoliutaus karščio.
Net jei nesate fizikas, tikriausiai esate susipažinęs su temperatūros sąvoka. Bet jei staiga nepasisekė, užaugote miške ar kitoje planetoje, trumpa apžvalga.
Temperatūra yra vidinės atsitiktinės energijos kiekio matas medžiagoje. Žodis „vidinis“ yra labai svarbus. Mesti sniego gniūžtę, ir nors pagrindinis judėjimas bus gana greitas, sniego gniūžtė išliks gana šalta. Kita vertus, pažvelgus į oro molekules, skraidančias po kambarį, paprasta deguonies molekulė kepa tūkstančių kilometrų per valandą greičiu.
Mes linkę tylėti, kai kalbame apie technines detales, todėl tik ekspertams atkreipiame dėmesį, kad temperatūra yra šiek tiek sudėtingesnė, nei sakėme. Tikrasis temperatūros apibrėžimas yra tai, kiek energijos jums reikia išleisti kiekvienam entropijos vienetui (sutrikimas, jei norite geresnio žodžio; ). Tačiau praleiskime subtilybes ir sutelkkime dėmesį tik į tai, kad atsitiktinės oro ar vandens molekulės lede judės arba vibruos vis lėčiau ir lėčiau, kai temperatūra nukris.
Absoliutus nulis yra -273,15 laipsnių Celsijaus, -459,67 Farenheito ir tik 0 kelvinų. Tai taškas, kuriame šiluminis judėjimas visiškai sustoja.
Ar viskas sustoja?
Klasikiniame klausimo svarstyme viskas sustoja ties absoliučiu nuliu, tačiau kaip tik šiuo metu iš už kampo išnyra baisus kvantinės mechanikos snukis. Viena iš kvantinės mechanikos prognozių, suteršusių kraują, yra ta, kad niekada negalite visiškai tiksliai išmatuoti tikslios dalelės padėties ar impulso. Tai žinoma kaip Heizenbergo neapibrėžtumo principas.
Jei galėtumėte atvėsti uždarą patalpą iki absoliutaus nulio, nutiktų keistų dalykų (apie tai daugiau). Oro slėgis nukristų beveik iki nulio, o kadangi oro slėgis paprastai prieštarauja gravitacijai, oras subyrėtų į labai ploną sluoksnį ant grindų.
Bet net ir tokiu atveju, jei galite išmatuoti atskiras molekules, rasite ką nors įdomaus: jos vibruoja ir sukasi, gana mažai – kvantinio neapibrėžtumo darbe. Norėdami pažymėti i: jei išmatuosite anglies dioksido molekulių sukimąsi ties absoliučiu nuliu, pamatysite, kad deguonies atomai sukasi aplink anglį kelių kilometrų per valandą greičiu – daug greičiau, nei manėte.
Pokalbis sustoja. Kai kalbame apie kvantinį pasaulį, judėjimas praranda prasmę. Šiuo mastu viską lemia neapibrėžtumas, todėl dalelės nėra stacionarios, jūs tiesiog tu niekada negalėsi išmatuokite juos taip lyg jie vis dar būtų.
Kaip žemai galite kristi?
Perėjimas prie absoliutaus nulio iš esmės susiduria su tomis pačiomis problemomis kaip ir . Norint pasiekti šviesos greitį, reikia be galo daug energijos, o norint pasiekti absoliutų nulį, reikia išgauti begalinį šilumos kiekį. Abu šie procesai neįmanomi.
Nepaisant to, kad dar nepasiekėme tikrosios absoliutaus nulio būsenos, esame labai arti jos (nors „labai“ šiuo atveju yra labai laisva sąvoka; kaip vaikiškas skaičiavimo eilėraštis: du, trys, keturi, keturi ir pusė, keturi ant stygos, keturi po siūlu, penki). Žemiausia kada nors užregistruota temperatūra buvo Antarktidoje 1983 m. – -89,15 laipsnių Celsijaus (184 K).
Žinoma, norint atsivėsinti kaip vaikas, reikia pasinerti į kosmoso gelmes. Visą visatą užtvindo Didžiojo sprogimo radiacijos likučiai, tuščiausiuose kosmoso regionuose – 2,73 laipsnio Kelvino, o tai yra šiek tiek šaltesnė už skysto helio temperatūrą, kurią mums pavyko gauti Žemėje prieš šimtmetį.
Tačiau žemos temperatūros fizikai naudoja užšalimo spindulius, kad technologijas perkeltų į visiškai naują lygį. Galbūt jus nustebins tai, kad užšalimo spinduliai yra lazerių pavidalu. Bet kaip? Lazeriai turi degti.
Teisingai, bet lazeriai turi vieną savybę – netgi galima sakyti, ultimatumą: visa šviesa skleidžiama tuo pačiu dažniu. Įprasti neutralūs atomai visiškai nesąveikauja su šviesa, nebent dažnis yra tiksliai sureguliuotas. Jei atomas skrenda link šviesos šaltinio, šviesa gauna Doplerio poslinkį ir pereina į aukštesnį dažnį. Atomas sugeria mažiau fotonų energijos nei galėtų. Taigi, jei lazerį nustatysite žemiau, greitai judantys atomai sugers šviesą, o skleidžiant fotoną atsitiktine kryptimi, vidutiniškai praras šiek tiek energijos. Jei pakartosite procesą, galite atvėsinti dujas iki mažiau nei vieno nanoKelvino, milijardinės laipsnio dalies.
Viskas tampa ekstremaliau. Pasaulinis šalčiausios temperatūros rekordas yra mažiau nei viena dešimtoji milijardo laipsnių virš absoliutaus nulio. Prietaisai, kurie tai pasiekia, sulaiko atomus magnetiniuose laukuose. „Temperatūra“ priklauso ne tiek nuo pačių atomų, kiek nuo atomų branduolių sukimosi.
Dabar, norėdami atkurti teisingumą, turime šiek tiek pasvajoti. Kai paprastai įsivaizduojame kažką sustingusį iki milijardinės laipsnio dalies, tikrai gausite vaizdą, kaip net oro molekulės užšąla vietoje. Galima net įsivaizduoti destruktyvų apokaliptinį prietaisą, kuris užšaldo atomų sukimus.
Galiausiai, jei tikrai norite patirti žemą temperatūrą, tereikia palaukti. Po maždaug 17 milijardų metų radiacinis fonas Visatoje atvės iki 1K. Po 95 milijardų metų temperatūra bus apie 0,01 K. Po 400 milijardų metų giluminėje erdvėje bus šalta, kaip ir šalčiausiame eksperimente Žemėje, o po to – dar šaltiau. Jei jums įdomu, kodėl visata taip greitai atvėsta, padėkokite mūsų seniems draugams: entropija ir tamsioji energija. Visata įsibėgėja ir įžengia į eksponentinio augimo laikotarpį, kuris tęsis amžinai. Daiktai labai greitai užšals.
Koks mūsų reikalas?
Visa tai, žinoma, nuostabu, o rekordus mušti taip pat malonu. Bet kokia prasmė? Na, yra daug gerų priežasčių suprasti temperatūros žemumas, ir ne tik kaip nugalėtoją.
Pavyzdžiui, geri vaikinai iš Nacionalinio standartų ir technologijų instituto tiesiog norėtų pasigaminti šaunius laikrodžius. Laiko standartai yra pagrįsti tokiais dalykais kaip cezio atomo dažnis. Jei cezio atomas juda per daug, matavimuose atsiranda neapibrėžtumas, dėl kurio galiausiai laikrodis suges.
Bet dar svarbiau, ypač moksliniu požiūriu, medžiagos beprotiškai elgiasi esant itin žemai temperatūrai. Pavyzdžiui, kaip lazeris sudarytas iš fotonų, kurie sinchronizuojami vienas su kitu – tuo pačiu dažniu ir faze – taip galima sukurti medžiagą, vadinamą Bose-Einstein kondensatu. Jame visi atomai yra toje pačioje būsenoje. Arba įsivaizduokite amalgamą, kurioje kiekvienas atomas praranda savo individualumą ir visa masė reaguoja kaip vienas nulinis superatomas.
Esant labai žemai temperatūrai, daugelis medžiagų tampa itin skystos, o tai reiškia, kad jos gali būti visiškai klampios, susikrauti itin plonais sluoksniais ir netgi nepaisyti gravitacijos, kad pasiektų minimalų energijos kiekį. Be to, esant žemai temperatūrai, daugelis medžiagų tampa superlaidžiomis, o tai reiškia, kad jos neturi jokios elektrinės varžos. gali reaguoti į išorinius magnetinius laukus taip, kad juos visiškai panaikintų metalo viduje. Dėl to galite derinti šaltą temperatūrą ir magnetą ir gauti kažką panašaus į levitaciją.
Kodėl yra absoliutus nulis, bet nėra absoliutaus maksimumo?
Pažiūrėkime į kitą kraštutinumą. Jei temperatūra yra tik energijos matas, galima tiesiog įsivaizduoti, kad atomai vis labiau artėja prie šviesos greičio. Tai negali tęstis be galo, tiesa?
Yra trumpas atsakymas: mes nežinome. Visiškai įmanoma, kad tiesiogine prasme yra toks dalykas kaip begalinė temperatūra, bet jei yra absoliuti riba, ankstyvoji visata pateikia gana įdomių užuominų, kas tai yra. Aukščiausia kada nors egzistavusi temperatūra (bent jau mūsų visatoje) tikriausiai įvyko vadinamuoju „Planko laiku“. Praėjo 10–43 sekundės po Didžiojo sprogimo, kai gravitacija atsiskyrė nuo kvantinės mechanikos ir fizikos tapo tokia, kokia yra dabar. Temperatūra tuo metu buvo apie 10^32 K. Tai septilijoną kartų karščiau nei mūsų Saulės viduje.
Vėlgi, nesame tikri, ar tai aukščiausia kada nors buvusi temperatūra. Kadangi Plancko laikais net neturime didelio visatos modelio, net nesame tikri, kad visata virė iki tokios būsenos. Bet kokiu atveju mes daug kartų arčiau absoliutaus nulio nei absoliutaus karščio.
Terminas „temperatūra“ atsirado tuo metu, kai fizikai manė, kad šilti kūnai susideda iš didesnio specifinės medžiagos – kalorijų – nei tie patys kūnai, bet šalti. O temperatūra buvo interpretuojama kaip reikšmė, atitinkanti kalorijų kiekį organizme. Nuo tada bet kurio kūno temperatūra matuojama laipsniais. Tačiau iš tikrųjų tai yra judančių molekulių kinetinės energijos matas, ir, remiantis tuo, jis turėtų būti matuojamas džauliais pagal SI vienetų sistemą.
„Absoliutaus nulinės temperatūros“ sąvoka kilusi iš antrojo termodinamikos dėsnio. Pagal ją šilumos perdavimo procesas iš šalto kūno į karštą yra neįmanomas. Šią sąvoką pristatė anglų fizikas W. Thomson. Už pasiekimus fizikos srityje jam buvo suteiktas kilnus „lordo“ ir „Barono Kelvino“ titulas. 1848 m. W. Thomson (Kelvinas) pasiūlė naudoti temperatūros skalę, kurioje kaip atskaitos tašką paėmė absoliučią nulinę temperatūrą, atitinkančią didelį šaltį, o laipsnius Celsijaus kaip padalijimo kainą. Kelvino vienetas yra 1/27316 vandens trigubo taško temperatūros (apie 0 laipsnių C), t.y. temperatūra, kurioje grynas vanduo yra trijų formų vienu metu: ledas, skystas vanduo ir garai. temperatūra yra žemiausia įmanoma žema temperatūra, kuriai esant molekulių judėjimas sustoja, o šiluminės energijos iš medžiagos išgauti nebeįmanoma. Nuo tada jo vardu pavadinta absoliučios temperatūros skalė.
Temperatūra matuojama skirtingomis skalėmis
Dažniausiai naudojama temperatūros skalė vadinama Celsijaus skale. Jis pagrįstas dviem taškais: vandens temperatūra nuo skysčio iki garų ir vandens iki ledo. A. Celsius 1742 metais pasiūlė atstumą tarp atskaitos taškų padalyti į 100 intervalų, o vandenį imti nuliu, o užšalimo taškas yra 100 laipsnių. Tačiau švedas K. Linnaeusas pasiūlė elgtis priešingai. Nuo tada vanduo užšąla prie nulio laipsnių A. Celsijaus. Nors turėtų virti tiksliai Celsijaus. Absoliutus nulis Celsijaus atitinka minus 273,16 laipsnių Celsijaus.
Yra dar kelios temperatūros skalės: Farenheito, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Jie turi skirtingus ir kainų skirstymą. Pavyzdžiui, Réaumur skalė taip pat yra sukurta pagal vandens virimo ir užšalimo etalonus, tačiau ji turi 80 padalų. 1724 metais pasirodžiusios Farenheito skalės kasdieniame gyvenime naudojamos tik kai kuriose pasaulio šalyse, tarp jų ir JAV; viena yra vandens ledo - amoniako mišinio temperatūra, o kita - žmogaus kūno temperatūra. Skalė suskirstyta į šimtą skyrių. Nulis Celsijaus atitinka 32 Laipsnius konvertuoti į Farenheitą galima naudojant formulę: F \u003d 1,8 C + 32. Atvirkštinis vertimas: C \u003d (F - 32) / 1,8, kur: F - Farenheito laipsniai, C - laipsniai Celsijaus. Jei tingite skaičiuoti, eikite į internetinę Celsijaus į Farenheitą konvertavimo paslaugą. Laukelyje įveskite laipsnių Celsijaus skaičių, spustelėkite „Apskaičiuoti“, pasirinkite „Fahrenheit“ ir spustelėkite „Pradėti“. Rezultatas pasirodys iš karto.
Pavadintas anglų (tiksliau škotų) fiziko Williamo J. Rankino, buvusio Kelvino amžininko ir vieno techninės termodinamikos pradininkų, vardu. Jo skalėje yra trys svarbūs taškai: pradžia – absoliutus nulis, vandens užšalimo temperatūra – 491,67 laipsnio Rankine, o vandens virimo temperatūra – 671,67 laipsnio. Padalijimų skaičius tarp vandens užšalimo ir virimo Rankine ir Farenheite yra 180.
Daugumą šių svarstyklių naudoja tik fizikai. Ir 40% šiomis dienomis apklaustų Amerikos vidurinių mokyklų studentų teigė, kad nežino, kas yra absoliuti nulinė temperatūra.
Absoliutus nulis atitinka –273,15 °C temperatūrą.
Manoma, kad absoliutus nulis praktiškai nepasiekiamas. Jo egzistavimas ir padėtis temperatūros skalėje išplaukia iš stebimų fizikinių reiškinių ekstrapoliacijos, o tokia ekstrapoliacija rodo, kad esant absoliučiam nuliui, medžiagos molekulių ir atomų šiluminio judėjimo energija turi būti lygi nuliui, tai yra chaotiškas dalelių judėjimas sustoja, ir jos sudaro tvarkingą struktūrą, užimdamos aiškią vietą kristalinės gardelės mazguose. Tačiau iš tikrųjų net esant absoliučiai nulinei temperatūrai išliks reguliarūs materiją sudarančių dalelių judėjimai. Likę svyravimai, pavyzdžiui, nulinio taško virpesiai, atsiranda dėl dalelių kvantinių savybių ir jas supančio fizinio vakuumo.
Šiuo metu fizinės laboratorijos sugebėjo gauti temperatūrą, viršijančią absoliutų nulį tik keliomis milijonosiomis laipsnio dalimis; pagal termodinamikos dėsnius to pasiekti neįmanoma.
Pastabos
Literatūra
- G. Burminas. Šturmuojant absoliutų nulį. - M .: „Vaikų literatūra“, 1983 m.
taip pat žr
Wikimedia fondas. 2010 m.
Pažiūrėkite, kas yra „absoliutus nulis“ kituose žodynuose:
ABSOLIUTIS NULIS – temperatūra, kurioje visi sistemos komponentai turi mažiausią energijos kiekį, leidžiamą pagal KVANTINĖS MECHANIKOS dėsnius; nulis pagal Kelvino temperatūros skalę arba 273,15°C (459,67° Farenheito). Esant tokiai temperatūrai... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
Temperatūra yra minimali temperatūros riba, kurią gali turėti fizinis kūnas. Absoliutus nulis yra absoliučios temperatūros skalės, pvz., Kelvino skalės, pradžios taškas. Pagal Celsijaus skalę absoliutus nulis atitinka –273 ... Wikipedia temperatūrą
ABSOLIUTI NULINĖ TEMPERATŪRA- termodinaminės temperatūros skalės kilmė; esantis 273,16 K (Kelvinas) žemiau (žr.) vandens, t.y. lygi 273,16 °C (Celsijaus). Absoliutus nulis yra žemiausia temperatūra gamtoje ir beveik nepasiekiama ... Didžioji politechnikos enciklopedija
Tai yra minimali temperatūros riba, kurią gali turėti fizinis kūnas. Absoliutus nulis yra absoliučios temperatūros skalės, pvz., Kelvino skalės, pradžios taškas. Pagal Celsijaus skalę absoliutus nulis atitinka –273,15 °C temperatūrą. ... ... Vikipedija
Absoliuti nulinė temperatūra yra minimali temperatūros riba, kurią gali turėti fizinis kūnas. Absoliutus nulis yra absoliučios temperatūros skalės, pvz., Kelvino skalės, pradžios taškas. Pagal Celsijaus skalę absoliutus nulis atitinka ... ... Vikipediją
Razg. Nepaisyti Nereikšmingas, nereikšmingas žmogus. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...
nulis- absoliutus nulis … Rusų idiomų žodynas
Nulis ir nulis n., m., naudojimas. komp. dažnai Morfologija: (ne) ką? nulis ir nulis, kodėl? nulis ir nulis, (žr.) ką? nulis ir nulis, kas? nulis ir nulis, apie ką? apie nulį, nulį; pl. ką? nuliai ir nuliai, (ne) kas? nuliai ir nuliai, kodėl? nuliai ir nuliai, (matau) ... Dmitrijevo žodynas
Absoliutus nulis (nulis). Razg. Nepaisyti Nereikšmingas, nereikšmingas žmogus. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Iki nulio. 1. Jarg. jie sako Shuttle. geležies. Apie sunkų apsinuodijimą. Juganovas, 471 m.; Vachitov 2003, 22. 2. Jarg. muzika Tiksliai, visiškai laikantis ...... Didelis rusų posakių žodynas
absoliutus- absoliutus absurdas absoliutus autoritetas absoliutus nepriekaištingumas absoliutus sutrikimas absoliutus fikcija absoliutus imunitetas absoliutus lyderis absoliutus minimumas absoliutus monarchas absoliutus moralė absoliutus nulis ... ... Rusų idiomų žodynas
Knygos
- Absoliutus nulis, absoliutus Pavelas. Visų pamišusio nes rasės mokslininko kūrinių gyvenimas yra labai trumpas. Tačiau kitas eksperimentas turi galimybę egzistuoti. Kas jo laukia?...
