Абсолютного нуля – Физики опустили температуру калия ниже абсолютного нуля: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуля :: Инфониак

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуляНаука

До недавних пор, самой холодной температурой, которую могло иметь физическое тело, считалась температура «абсолютного нуля» по шкале Кельвина. Это соответствует −273,15 градусам по Цельсию или −460 градусам по Фаренгейту.

Теперь же физики из Германии смогли достичь температуры ниже абсолютного нуля. Такое открытие поможет ученым понять такие явления, как темная энергия и создать новые формы вещества.

Абсолютный ноль температуры

В середине 19-го века, британский физик лорд Кельвин создал шкалу абсолютной температуры и определил, что ничто не может быть холоднее, чем абсолютный ноль. Когда частицы находятся при температуре абсолютного нуля, они перестают движение и у них отсутствует энергия.

Температура объекта — это мера того, насколько атомы движутся. Чем холоднее объект, тем медленнее движутся атомы. При температуре абсолютного нуля или -273,15 градусах по Цельсию, атомы перестают двигаться.

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуля

В 1950-х годах, физики начали утверждать, что частицы не всегда теряют энергию при абсолютном нуле.

Ученые из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Институте квантовой оптики Макса Планка в Гархинге создали газ, который стал холоднее абсолютного нуля на несколько нанокельвинов.

Они охладили около 100 000 атомов до положительной температуры нескольких нанокельвинов (нанокельвин – одна миллиардная часть кельвина) и использовали сеть лазерных лучей и магнитных полей, чтобы контролировать поведение атомов, и подтолкнуть их к новому пределу температуры.

Самая высокая температура

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуля

Если самая низкая возможная температура считается абсолютным нулем, то какая температура может считаться его противоположностью — самой высокой температурой? Согласно космологическим моделям, самая высокая возможная температура – это планковская температура, которая соответствует 1.416785(71)х1032 кельвинов (141 нониллион 679 октиллионов градусов).

Наша Вселенная уже проходила через планковскую температуру. Это случилось через 10^-42 секунд после Большого взрыва, когда родилась Вселенная.

Самая низкая температура на Земле

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуля

Самая низкая температура на Земле была зафиксирована 21 июля 1983 году на станции Восток в Антарктиде, и она составила -89,2 градуса по Цельсию.

Станция Восток – самое холодное постоянное населенное место на Земле. Она была основана Россией в 1957 году и расположена на высоте 3488 метров над уровнем моря.

Самая высокая температура на Земле

Ученые создали газ с температурой ниже абсолютного нуля

Самая высокая температура на Земле была зарегистрирована 10 июля 1913 года в Долине Смерти в Калифорнии и она составила 56,7 градусов по Цельсию.

Предыдущий рекорд самой высокой температуры мире в городе Эль-Азизия в Ливии, составивший 57,7 градусов по Цельсию, был опровергнут Всемирной метеорологической организацией из-за ненадежности данных.

Абсолютный нуль температуры Википедия

Абсолю́тный нуль температу́ры (реже[1] — Абсолю́тный ноль температуры) — минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. Абсолютный нуль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. В 1954 году X Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую температурную шкалу с одной реперной точкой — тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (что соответствует 0,01 °C). Так что по шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15 °C[2] или -459,67 °F (по Фаренгейту).

В рамках применимости термодинамики абсолютный нуль на практике недостижим. Его существование и положение на температурной шкале следует из экстраполяции наблюдаемых физических явлений, при этом такая экстраполяция показывает, что при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки (жидкий гелий составляет исключение). Однако, с точки зрения квантовой физики и при абсолютном нуле температуры существуют нулевые колебания, которые обусловлены квантовыми свойствами частиц и физического вакуума, их окружающего[2].

История[ | ]

В 1703 г. французский физик Гийом Амонтон (фр. Guillaume Amontons) представил воздушный термометр, в котором за нуль шкалы принималась температура, при которой воздух «теряет всю свою упругость». Рассчитанное им значение составило −239,5 °C.

В кинетической теории теплоты М. В. Ломоносова теплота объясняется
«коловратным» движением. Прекращение движения означает
предельную степень холода (по современной терминологии, абсолютный нуль).

В вышедшей в 1779 г. работе «Пирометрия» немецкий учёный Ламберт (нем. Johann Heinrich Lambert) уточнил полученное Амонтоном значение и получил −270 °C[3].

Явления, наблюдаемые вблизи абсолютного нуля[ | ]

При температурах, близких к абсолютному нулю, на макроскопическом уровне могут наблюдаться чисто квантовые эффекты, такие как:

См. также[ |

Обсуждение:Абсолютный нуль температуры — Википедия

Статьи к переименованию Эта статья была предложена к переименованию в Абсолютный ноль температуры 5 февраля 2012 года.
В результате обсуждения было решено оставить название Абсолютный нуль температуры без изменений.
Для повторного выставления статьи на переименование нужны веские основания, иначе это может быть расценено как игра с правилами (см. пункт 8).

Может, лучше переименовать в Абсолютный ноль температуры? По-моему, это точнее отражает суть понятия, да и у меня в руководстве по физике написано именно так.—Solon 16:34, 23 октября 2005 (UTC)

Я — за. Статья в БСЭ 1-го изд. имеет такое название, правда, в последнем издании БСЭ — короткий вариант, но зато в словаре «Естественные науки» стоит именно название, предлагаемое Вами. Довольно часто встречается также «Абсолютный нуль температуры», но это решается перенаправлением. С. Л. 16:57, 23 октября 2005 (UTC)

Статья раньше и называлась: Абсолютный нуль температуры. Её переименование и побудило меня задать этот вопрос.—Solon 17:16, 23 октября 2005 (UTC)

Да нет, эта статья всегда называлась «Абсолютный ноль». Ты создал дубликат статьи из которого я перенёс содержание сюда. Как правильно, я не знаю, мне казалось, что ноль. Но вот сейчас посмотрел на грамоте.ру и оказалось, что:

НОЛЬ и НУЛЬ. О температуре воздуха: ноль и нуль. Ноль градусов. Ниже (выше) нуля. В устойчивых сочетаниях: ноль. Ноль внимания. Подъем в семь ноль-ноль. Ноль без палочки. В устойчивых сочетаниях: нуль. Начинать с нуля. Свести к нулю. Абсолютный нуль.

—SergV 17:57, 23 октября 2005 (UTC)
Про устойчивое «абсолютный нуль» вы сами придумали. Если разбираться, то НУЛЬ — это число, цифра, порядковый номер, размер. НОЛЬ — это абстрактное понятие абсолютного отсутствия. Так как Абсолют температуры величина теоретическая, она не может быть НУЛЁМ, за НУЛЁМ всегда есть отрицательная область, а такой пока не придумали.
хлебушек. 10:43 2 ноября (UTC)
    • Хорошо хоть в этой теме, написали правильно Ноль температуры, а не температура нулевого градуса, как про нулевой километр, или нулевые годы. Gallaktion 05:43, 16 февраля 2016 (UTC)
Таким образом, переименовывать всё равно надо.
С. Л. 18:02, 23 октября 2005 (UTC)

И я про то. Только во что? Я предлагаю: Абсолютный нуль температуры, как сам сегодя создал.—Solon 18:13, 23 октября 2005 (UTC)
По воводу дубликата согласен — моя ошибка — не пробил сперва все варианты. Но перенос текста сюда — суть что и переименование.—Solon 18:14, 23 октября 2005 (UTC)

Видимо, надо восстановить текст в статье Абсолютный нуль температуры, а здесь сделать редирект. —SergV 18:28, 23 октября 2005 (UTC)

Выполнено С. Л. 18:40, 23 октября 2005 (UTC)

А по-моему «Абсолютный ноль» — совершенно уместное название для статьи. Название должно быть кратким и достаточным. Разве существуют какие-то другие «абсолютные ноли», кроме температурного? Dart evader 18:39, 23 октября 2005 (UTC)
По-моему эта дискуссия указывает на то, что не только в термодинамике они и существуют! :-)—тов. Цезарь 19:38, 29 октября 2005 (UTC)

PS. Если серьёзно, то вообще в физических терминах сложилось такое мнение что всетаки абсолютный нуль называется абсолютный нуль температуры и никак иначе, в противном случе физики вас не поймут.

Мне кажется, что название «Абсолютный ноль» (или «нуль») было бы более подходящим. Но, учитывая, что со всех подобных статей стои́т перенаправление на эту статью, то, думаю, так нормально. Хотя я уверен, что пользователь Википедии будет искать именно статью «Абсолютный ноль» («нуль»). LoKi 20:14, 16 декабря 2005 (UTC)

Неплохо бы было написать что есть что в приведенных формулах
[email protected]

[email protected] :::::::

«Нуль» это конкретная цифра. Образ, понятие — меньше единицы на единицу.
«Ноль» это образ ничего. То есть может быть «ноль» или хоть что-то.
«Абсолютный нуль» и «абсолютный ноль» это не одно и то же.
Если в статье планируется вести речь о конкретном значении температуры — считаю разумным, для избежания путаницы, использовать слово «нуль». Тогда дополнительное слово «температуры» будет и не обязательно. Смысл, образ понятия — конкретное состояние системы, характеризующееся полным отсутствием энергии, что физически и соответствует самой низкой температуре. И не важно какое значение в цифрах шкалы Цельсия оно будет иметь в итоге.
«Абсолютный ноль» это словесное обозначения образа явления, собственно из-за которого и возникла эта дискуссия.
Было событие, явление, которое получило своё название. Его дали те, кому оно понятно и они его в таком виде и используют. Зачем переименовывать это тем, кто не приложил к описанному никаких усилий, сам никоим образом не причастен и, по большому счёту, которому абсолютно индифферентна суть?
Давайте оставим «Абсолютный нуль» для тех, кому это нужно, полезно и понятно.
Для остальных пусть будет существовать «абсолютный ноль», как отдельная статья, со своим конкретным наполнением. Вернее отсутствием чего-либо. Шутка. 31.129.155.79 12:40, 16 января 2017 (UTC)

[email protected] :::::::

По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15
Это написано сейчас.
Но во многих материалах(http://ru.wikipedia.org/wiki/Кельвин) говорится о 273,16.Кто прав??

В статье Кельвин нет того, о чём Вы пишете. Тройная точка воды соответствует 273,16 К и 0,01 градуса Цельсия. Таким образом, 0 К = -273,15 °C. —SergV 06:08, 22 октября 2007 (UTC)

188.162.166.242 22:49, 11 февраля 2015 (UTC)

я не спец в физике, но есть информация, что он превышен на миллионные доли… в результате открыто новое состояие вещества — что-то-там (не помню, могу уточнить) Бозе-Эйнштейна—Frey 19:57, 29 октября 2005 (UTC)

а, вот, конденсат Бозе-Эйнштейна. Температуру газа следовало довести до уровня, всего на несколько стомиллионных долей градуса превышающего абсолютный нуль. вот тут и где вам угодно—Frey 20:02, 29 октября 2005 (UTC)

Абсолютный нуль, насколько я помню физику, действительно недостижим. На то есть третье начало термодинамики (оно же «теорема Нернста»). Dart evader 20:09, 29 октября 2005 (UTC)

Что-то вообще берут сильные сомнения в актуальности вашей дискуссии. Граждане, не Интернет надо почитывать, а научно-техническую литеретуру, желательно изданную до 1991 г. Например, есть очень хорошенькая книжечка Термодинамика за авторством Ивана Павловича Базарова, изданная в 1983 году. Так вот вам бы ее было не безынтересно почитать, там написано, и что есть отрицательная температурка и не потому, что она есть, а потому что шкала Кельвина просто кривая (правда та где 0 К всего лишь ассимптота, а есть две бесконечности + и — не лучше), и что Нернст ошибся предполагая температуру теплоприёмника в цикле Карно равной 0 К в своём доказательстве, если вы конечно поняли о чём бишь я тут распинаюсь (помогу вывод он сделал правильный и тепловая теорема Нернста (третье начало термодинамики)верна, а вот доказательство отнюдь. О чём еще А.Эйнштейн указывал.) Вот!

—тов. Цезарь 09:49, 30 октября 2005 (UTC)

Мы здесь, вообще-то, ведем дискуссию не о термодинамике как таковой, а конкретно о статье, если Вы вдруг этого не заметили. Распинаний, действительно, много, а вот цель этих распинаний не совсем ясна. 🙂 Dart evader 10:02, 30 октября 2005 (UTC)
Ну я же говорю, что НЕ УТВЕРЖДАЮ, просто проверить факт… Про третье начало термодинамики, сознаюсь, не слышал (физика ограничена школьным курсом)… но даже в английской вики написано, что температура очень близка к абс.нулю. Может, про сто статю про конденсат Бозе-Эйнштейна сделать? —Frey 10:20, 30 октября 2005 (UTC)
Я не вижу никакого противоречия. Очень близка, но не ноль. —SergV 10:49, 30 октября 2005 (UTC)
И что вы хотите сказать? Да дискуссия пустая и не надо перегружать базу Википедии! Ноль не ДОСТИЖИМ!
Уверен? как его выбрали то? точно ли ноль по Кельвину — абсолютный ноль, или есть более нулевая температура)))? лучше бы провести исседование поточнее, и с учётом скорости, когда кванты остановятся, вообще полностью… глянуть — при какой t это произошло… многие беды и исключения в классической физике связаны с тем что t — знаковая величина, а шкала кельвина может быть неверна… к примеру если конденсат Бозе-Энштейна имеет t меньше того абсолютного нуля что сейчас считается абсолютным — надо понизить величину абсолютного нуля до t конденсата…::: Cezarnet 09:00, 5 мая 2008 (UTC)

Чтобы понять что к чему, нужно знать физику процесса.
Температура связана с тепловым движением молекул и прочих частиц.
Чем быстрее двигаются молекулы — тем выше температура, чем медленнее — тем ниже температура.

Абсолютный нуль температуры — это температура, при которой тепловое движение прекращается, молекулы останавливаются.

Поэтому:

  • понятно, что принято за ноль.
  • температура ниже нуля быть не может.
  • нуль температуры невозможно достичь, и можно только бесконечно приближаться к нему.

79.126.61.142 08:28, 18 апреля 2009 (UTC) Mak

Чуть-чуть уточню. Дело не совсем в тепловом движении. Это есть лишь проявление, признак наличия энергии. При нахождении водорода (принятого как самого простое и лёгкое вещество) в твердом состоянии, молекулы, по логике, уже не двигаются. Тем не менее это достижимо при -259,2°C. Тем не менее до рассчитанного теоретически Абсолютного нуля есть еще куда… А что делать-то, кстати? Двигаться? Измерять? Охлаждать?
Как вариант (а именно так и нужно вести дискуссию, а не только критиковать) предлагаю рассмотреть в качестве образа, понятия Абсолютного нуля — состояние полного отсутствия энергии вообще.
При таком подходе становится понятно что будет. Молекулы не остановятся. Они, как и вообще ВСЁ перестанут существовать.
Возможно ли достижение этого состояния?
Теоретически — да. Так как этому дано определение.
Фактически — нет. Возможно пока. Современный уровень знаний не позволяет создать абсолютно изолированную систему. Мы упускаем очевидную и очень важную составляющую. Откуда берётся энергия? А потому мы и не можем её полностью изолировать. 31.129.155.79 13:13, 16 января 2017 (UTC)

Недостоверная информация[править код]

12 января последнее изменене о том, что 13(!) января было опровержение недостижимости абсолютного нуля и нет источника. Думаю следует исправить.

Учебник «Физика-7» включён в Федеральный перечень учебников и вышел в июле 2010 года в четвёртой редакции.
http://www.fizika.ru/kniga/
http://metodist.lbz.ru/iumk/physics/ Цитата из учебника (7 класс, § 06-а): «…существует абсолютный ноль температуры, ниже которого температура никакого тела не может опуститься.»
http://www.fizika.ru/kniga/index.php?mode=paragraf&id=6010

Заметьте — 2010 год, а не 1983; и учебник, а не «детская литература».

Ещё раз повторюсь: «Слово «нуль» устарело и применяется только в некоторых падежах (исторически). В именительном, как правило, пишется «ноль» (особенно касаемо современной научной терминологии).
http://slovari.yandex.ru/ноль/правописание/
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/17/АБСОЛЮТНЫЙ

notnap 13:19, 5 февраля 2012 (UTC)

Я поставил статью на переименование. —Melirius 14:18, 5 февраля 2012 (UTC)

«при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое ДВИЖЕНИЕ частиц ПРЕКРАЩАЕТСЯ , и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки (жидкий гелий составляет исключение).

Почему с начала написано, что Энергия молекул и атомов вещества ДОЛЖНА быть равна нулю А в конце текста написано что «жидкий гелий составляет исключение » — Это противоречие тому, что написано ранее А это Энергия… должна быть равна нулю, а жидкий гелий составляет исключение — то-есть он не состоит из атомов? Он «ГА́З (франц. gaz, от греч. chaos — хаос), агрегатное состояние вещества, в котором составляющие его атомы и молекулы почти свободно и хаотически движутся в промежутках…»

Выходит, газ гелий — это не газ — а что то выдуманное? Ничего она (энергия) не должна Свойства веществ не зависят от наблюдателя. 95.46.86.179 10:23, 22 февраля 2014 (UTC)

  • Исключение — в отношении кристаллической решётки (у жидкого гелия её, понятно, нет). Лес 11:10, 22 февраля 2014 (UTC)

Но там написано «ДОЛЖНА БЫТЬ РАВНА НУЛЮ» а газ гелий исключение (не должен быть равен этому нулю) Выходит, ничего она (энергия) не должна. Значит надо писать что «При абсолютном нуле энергия теплового движения ВСЕХ молекул и БОЛЬШИНСТВА атомов вещества за исключением Гелия БУДЕТ равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается , и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки» 95.46.66.238 13:20, 22 февраля 2014 (UTC)

    • Да не «энергия за исключением гелия», а «в кристаллической решётке за исключением гелия»! Гелий в твёрдую фазу не переходит! Значит, кристаллической решётки даже при нуле нет! Ну что непонятно-то? Лес 14:26, 22 февраля 2014 (UTC)

Абсолютный ноль — это… Что такое Абсолютный ноль?



Абсолютный ноль

Абсолю́тный ноль температу́ры — это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15 °C.[1]

Считается, что абсолютный ноль на практике недостижим. Его существование и положение на температурной шкале следует из экстраполяции наблюдаемых физических явлений, при этом такая экстраполяция показывает, что при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки. Однако, на самом деле, даже при абсолютном нуле температуры регулярные движения составляющих вещество частиц останутся[1]. Оставшиеся колебания, например нулевые колебания, обусловлены квантовыми свойствами частиц и физического вакуума, их окружающего.[1]

В настоящее время в физических лабораториях удалось получить температуру, превышающую абсолютный ноль всего на несколько миллионных долей градуса; достичь же его самого, согласно законам термодинамики, невозможно.

Примечания

  1. 1 2 3 Физическая энциклопедия, т.1 — М.:Большая Российская Энциклопедия стр.11

Литература

  • Г. Бурмин. Штурм абсолютного нуля. — М.: «Детская литература», 1983.

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Абсолютный нуль
  • Абсолютный ноль температуры

Смотреть что такое «Абсолютный ноль» в других словарях:

  • АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ — АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ, температура, при которой все компоненты системы обладают наименьшим количеством энергии, допустимым по законам КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ; ноль на шкале температур по Кельвину, или 273,15 °С ( 459,67° по Фаренгейту). При этой температуре …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Абсолютный Ноль — температуры это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273 …   Википедия

  • АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ — начало отсчёта термодинамической шкалы температуры; расположен на 273,16 К (Кельвин) ниже (см.) воды, т.е. равен 273,16°С (Цельсия). Абсолютный ноль предельно низкая температура, в природе и практически недостижимая …   Большая политехническая энциклопедия

  • Абсолютный ноль температуры — это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15 °C.[1]… …   Википедия

  • Абсолютный ноль температур — Абсолютный ноль температуры это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный ноль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. По шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует… …   Википедия

  • Абсолютный ноль (нуль) — Разг. Пренебр. Ничтожный, незначительный человек. ФСРЯ, 288; БТС, 24; ЗС 1996, 33 …   Большой словарь русских поговорок

  • ноль — • абсолютный ноль …   Словарь русской идиоматики

  • ноль — • ноль и нуль сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? ноля и нуля, чему? нолю и нулю, (вижу) что? ноль и нуль, чем? нолём и нулём, о чём? о ноле, нуле; мн. что? ноли и нули, (нет) чего? нолей и нулей, чему? нолям и нулям, (вижу)… …   Толковый словарь Дмитриева

  • НОЛЬ — Абсолютный ноль (нуль). Разг. Пренебр. Ничтожный, незначительный человек. ФСРЯ, 288; БТС, 24; ЗС 1996, 33 В ноль. 1. Жарг. мол. Шутл. ирон. О сильном опьянении. Югановы, 471; Вахитов 2003, 22. 2. Жарг. муз. Точно, в полном соответствии с… …   Большой словарь русских поговорок

  • абсолютный — • абсолютный абсурд • абсолютный авторитет • абсолютный безупречность • абсолютный беспорядок • абсолютный вымысел • абсолютный иммунитет • абсолютный лидер • абсолютный минимум • абсолютный монарх • абсолютный мораль • абсолютный ноль •… …   Словарь русской идиоматики

Книги

  • Абсолютный ноль, Абсолют Павел. Жизнь всех творений безумного ученого расы нэсов очень коротка. Но у очередного эксперимента появляется шанс на существование. Что же ждет его впереди?… Подробнее  Купить за 318 руб
  • Абсолютный ноль, Павел Абсолют. Все сражались на пределе сил, лица были мокрые от пота. Он заливал глаза, оружие выскальзывало из рук. Отряд, не сговариваясь, сомкнул ряды, встав на защиту раненого. Лестер закрывал рукой… Подробнее  Купить за 196 руб
  • Абсолютный ноль, Павел Абсолют. Все сражались на пределе сил, лица были мокрые от пота. Он заливал глаза, оружие выскальзывало из рук. Отряд, не сговариваясь, сомкнул ряды, встав на защиту раненого. Лестер закрывал рукой… Подробнее  Купить за 188 руб

Другие книги по запросу «Абсолютный ноль» >>

Абсолютный нуль температуры — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Абсолю́тный нуль температу́ры (реже[1] — абсолютный ноль температуры) — минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. Абсолютный нуль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина. В 1954 году X Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую температурную шкалу с одной реперной точкой — тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (точно), что соответствует 0,01 °C, так что по шкале Цельсия абсолютному нулю соответствует температура −273,15 °C[2].

В рамках применимости термодинамики абсолютный нуль на практике недостижим. Его существование и положение на температурной шкале следует из экстраполяции наблюдаемых физических явлений, при этом такая экстраполяция показывает, что при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки (жидкий гелий составляет исключение). Однако, с точки зрения квантовой физики и при абсолютном нуле температуры существуют нулевые колебания, которые обусловлены квантовыми свойствами частиц и физического вакуума, их окружающего[2].

История

В 1703 г. французский физик Гийом Амонтон (фр. Guillaume Amontons) представил воздушный термометр, в котором за нуль шкалы принималась температура, при которой воздух «теряет всю свою упругость». Рассчитанное им значение составило −239,5 °C.

В кинетической теории теплоты М. В. Ломоносова теплота объясняется
«коловратным» движением. Прекращение движения означает
предельную степень холода (по современной терминологии, абсолютный нуль).

В вышедшей в 1779 г. работе «Пирометрия» немецкий учёный Ламберт (нем. Johann Heinrich Lambert) уточнил полученное Амонтоном значение и получил −270 °C[3].

Явления, наблюдаемые вблизи абсолютного нуля

При температурах, близких к абсолютному нулю, на макроскопическом уровне могут наблюдаться чисто квантовые эффекты, такие как:

См. также

Примечания

Литература

  • Г. Бурмин. Штурм абсолютного нуля. — М.: «Детская литература», 1983

история открытия и основное применение

Физическое понятие «абсолютный нуль температуры» имеет для современной науки очень важное значение: с ним тесно связано такое понятие, как сверхпроводимость, открытие которой произвело настоящий фурор во второй половине ХХ века.

Чтобы понять, что же такое абсолютный ноль, следует обратиться к работам таких известных физиков, как Г. Фаренгейт, А. Цельсий, Ж. Гей-Люссак и У. Томсон. Именно они сыграли ключевую роль в создании используемых до сих пор основных температурных шкал.

Первым свою температурную шкалу предложил в 1714 году немецкий физик Г. Фаренгейт. При этом за абсолютный нуль, то есть за самую низкую точку этой шкалы, была принята температура смеси, которая включала в себя снег и нашатырь. Следующим важным показателем стала нормальная температура тела человека, которая стала равняться 1000. Соответственно, каждое деление данной шкалы получило название «градус Фаренгейта», а сама шкала – «шкалы Фаренгейта».

Спустя 30 лет шведский астроном А. Цельсий предложил свою температурную шкалу, где основными точками стали температура таяния льда и точка кипения воды. Эта шкала получила название «шкалы Цельсия», она до сих пор популярна в большинстве стран мира, в том числе и в России.

В 1802 году, проводя свои знаменитые опыты, французский ученый Ж. Гей-Люссак обнаружил, что объем массы газа при постоянном давлении находится в прямой зависимости от температуры. Но самое любопытное состояло в том, что при изменении температуры на 10 по шкале Цельсия, объем газа увеличивался или уменьшался на одну и ту же величину. Произведя необходимые вычисления, Гей-Люссак установил, что эта величина равнялась 1/273 от объема газа при температуре, равной 0С.

Из этого закона следовал напрашивающийся вывод: температура, равная -2730С, является наименьшей температурой, даже подойдя к которой вплотную, достичь ее невозможно. Именно эта температура получила название «абсолютный нуль температуры».

Более того, абсолютный нуль стал отправной точкой для создания шкалы абсолютной температуры, активное участие в котором принял английский физик У. Томсон, известный также, как лорд Кельвин.

Его основное исследование касалось доказательства того, что ни одно тело в природе не может быть охлаждено ниже, чем абсолютный нуль. При этом он активно использовал второй закон термодинамики, поэтому, введенная им в 1848 году абсолютная шкала температур стала называться термодинамической или «шкалой Кельвина».

В последующие годы и десятилетия происходило только числовое уточнение понятия «абсолютный ноль», которое после многочисленных согласований стало считаться равным -273,150С.

Стоит также обратить внимание, что абсолютный ноль играет очень важную роль в системе СИ. Все дело в том, что в 1960 году на очередной Генеральной конференции по мерам и весам единица термодинамической температуры – кельвин – стала одной из шести основных единиц измерений. При этом специально оговаривалось, что один градус Кельвина численно равен одному градусу Цельсия, только вот точкой отсчета «по Кельвину» принято считать абсолютный ноль, то есть -273,150С.

Основной физический смысл абсолютного нуля состоит в том, что, согласно основным физическим законам, при такой температуре энергия движения элементарных частиц, таких как атомы и молекулы, равна нулю, и в этом случае должно прекратиться любое хаотическое движение этих самых частиц. При температуре, равной абсолютному нулю, атомы и молекулы должны занять четкое положение в основных пунктах кристаллической решетки, образуя упорядоченную систему.

В настоящее время, используя специальное оборудование, ученые смогли получить температуру, лишь на несколько миллионных долей превышающую абсолютный ноль. Достичь же самой этой величины физически невозможно из-за описанного выше второго закона термодинамики.

АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — это… Что такое АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ?



АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ
начало отсчета абсолютной температуры. Соответствует -273,16° С. В настоящее время в физических лабораториях удалось получить температуру, превышающую абсолютный нуль всего на несколько миллионных долей градуса, достичь же его, согласно законам термодинамики, невозможно. При абсолютном нуле система находилась бы в состоянии с наименьшей возможной энергией (в этом состоянии атомы и молекулы совершали бы «нулевые» колебания) и обладала нулевой энтропией (нулевой неупорядоченностью). Объем идеального газа в точке абсолютного нуля должен быть равен нулю, и чтобы определить эту точку, измеряют объем реального газа гелия при последовательном понижении температуры вплоть до его ожижения при низком давлении (-268,9° С) и проводят экстраполяцию к температуре, при которой объем газа в отсутствие ожижения обратился бы в нуль. Температура по абсолютной термодинамической шкале измеряется в кельвинах, обозначаемых символом К. Абсолютная термодинамическая шкала и шкала Цельсия просто смещены одна относительно другой и связаны соотношением К = °C + 273,16°.
См. также
ТЕПЛОТА;
ФИЗИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР;
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.
ЛИТЕРАТУРА
Мендельсон К. На пути к абсолютному нулю. М., 1971 Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. М., 1973

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество.
2000.

Синонимы:

  • СЕДИЛЬО ПОНСЕ ДЕ ЛЕОН Эрнесто
  • АНТИВЕЩЕСТВО

Смотреть что такое «АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ» в других словарях:

  • АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — температуры, начало отсчета температуры по термодинамической температурной шкале (см. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ШКАЛА). Абсолютный нуль расположен на 273,16 °С ниже температуры тройной точки (см. ТРОЙНАЯ ТОЧКА) воды, для которой принято… …   Энциклопедический словарь

  • АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — температуры, начало отсчета температуры по термодинамической температурной шкале. Абсолютный нуль расположен на 273,16шC ниже температуры тройной точки воды ( 0,01шC). Абсолютный нуль принципиально недостижим, практически достигнуты температуры,… …   Современная энциклопедия

  • АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — температуры начало отсчета температуры по термодинамической температурной шкале. Абсолютный нуль расположен на 273,16 .С ниже температуры тройной точки воды, для которой принято значение 0,01 .С. Абсолютный нуль принципиально недостижим (см.… …   Большой Энциклопедический словарь

  • АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — температура, выражающая отсутствие теплоты, равна 218° Ц. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. абсолютный нуль температуры (физ.) – наиболее низкая возможная температура ( 273,15°C). Большой словарь… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • абсолютный нуль — Предельно низкая температура, при которой прекращается тепловое движение молекул, в шкале Кельвина абсолютный нуль (0°К) соответствует –273,16±0,01°С …   Словарь по географии

  • абсолютный нуль — сущ., кол во синонимов: 15 • круглый ноль (8) • маленький человек (32) • мелкая сошка …   Словарь синонимов

  • АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ — предельно низкая температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Давление и объем идеального газа, согласно закону Бойля Мариотта, становится равным нулю, а за начало отсчета абсолютной температуры по шкале Кельвина принимается… …   Экологический словарь

  • абсолютный нуль — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN zeropoint …   Справочник технического переводчика

  • абсолютный нуль — absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273,16 K žemiau vandens trigubojo taško. Tai 273,16 °C, 459,69 °F arba 0 K temperatūra. atitikmenys: angl.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • абсолютный нуль — absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: angl. absolute zero rus. абсолютный нуль …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *