Абсолютний нуль температури


Абсолю́тний нуль температу́ри — початок відліку абсолютної температури Т за шкалою Кельвіна. Абсолютний нуль температури відповідає температурі –273,16 °С за шкалою Цельсія .

За абсолютного нуля температури фізична система перебуває у найнижчому енергетичному стані (основний стан із мінімумом енергії), в якому припиняється поступовий, обертовий і коливний рухи атомів, за винятком внутрішніх атомових рухів та нульових коливань мікроосциляторів. Усі речовини (крім 3Не і 4Не) переходять у кристалічний стан. У 3Не і 4Не маса атомів невелика, енергія взаємодії між ними є малою; нульові коливання перешкоджають переходу гелію в кристалічний стан за атмосферного тиску — і він залишається в рідкому стані, доки тиск не перевищить 25 атмосфер.

Із наближенням температури речовини до абсолютного нуля температури спостерігаються специфічні квантові ефекти: надпровідність, надплинність тощо. За абсолютного нуля температури ентропія системи дорівнює нулю. Водночас зменшується до нуля коефіцієнт теплового розширення, теплоємність та інші термодинамічні величини. Тому не можна відібрати в тіла всю його теплоту: абсолютний нуль температури принципово недосяжний.

Однак у вересні 2003 дослідники з Массачусетського технологічного інституту і Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (НАСА), застосувавши методику В. Кеттерле, зуміли охолодити газуватий натрій до рекордно низького значення — усього половини мільярдної частки градуса. Проведені досліди ґрунтуються на газових процесах Бозе — Айнштайна конденсації.

Література

  1. Мендельсон К. А. Г. На пути к абсолютному нулю. Москва : Атомиздат, 1971. 226 с.
  2. Різак В. М. та ін. Кріогенна фізика і техніка. Київ : Наукова думка, 2006. 512 с.

Автор ВУЕ