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絶対ゼロとは何ですか?»その定義と意味

Anonim

可能な最低温度は絶対ゼロと呼ばれます。理論的には、素原子粒子はすべてのエネルギーを失います。そのため、電子とプロトンは「量子スープ」と呼ばれるものに集まります。絶対ゼロ温度は-273.15°Cまたは0°ケルビンです。この温度では、システムの内部エネルギーレベルは可能な限り低くなります。そのため、古典的なメカニズムによれば、粒子はいかなる種類の動きも示しません。ただし、量子力学によれば、絶対ゼロには、ゼロ点エネルギーとして知られる残留エネルギーが必要です。この温度は、ケルビンスケールとランキンスケールの両方の開始点として機能します。

絶対ゼロを発見したケルビン卿は、それを達成するために、ガスが冷却されると、その体積が温度に比例して減少するという事実に基づいていました。言い換えれば、ガスが低下する温度ごとに、その体積も一定の割合で減少します。このようにして、-273.15°Cの温度では体積がゼロになり、おそらく到達しないものであると彼は推測することができました。実際には、そのような声明にもかかわらず、温度が絶対ゼロに近いときにいくつかの興味深いことが起こります。

絶対ゼロの温度に到達することは不可能であることに注意する必要があります。これは、熱力学の第3法則がそれに制限を設定しているためです。それにもかかわらず、実際には、実験で低温に到達するのを妨げるのは「外界」から入る熱です。現在、絶対ゼロに到達するための新しい技術や実験が絶えず開発されていますが、このタイプのアプローチで本当に興味深いのは、それぞれの試みが科学の発展につながることです。

ソーラーシステムでは、科学者たちは、月の南極にあるクレーターなど、恒久的な影になっている領域で-240°Cという低い温度を検出することに成功しました。宇宙全体の中で、これまでに記録された最低気温は、地球の植物から約5,000光年離れたブーメラン星雲、特に死にゆく星によって放出されたガスであるケンタウルスの星座にあります。それらはすぐに水をまかれ、1ケルビンに冷却されました