Zera bezwzględnego: historia odkrycia i zastosowanie fundamentalna

Koncepcja fizyczny „zera bezwzględnego” jest nowoczesna nauka jest bardzo ważna: to jest ściśle związane z pojęciem takim jak nadprzewodnictwo, otwarcie który stworzył furora w drugiej połowie XX wieku.

Aby zrozumieć, co jest absolutnym zerem, odnoszą się do twórczości takich znanych fizyków, jak G. Fahrenheita, Celsjusza, A., J. Gay-Lussac i William Thomson. Grali kluczową rolę w tworzeniu stosowanego do tej pory głównych skal temperatury.

Pierwszy jego skala temperatury zaproponowany w 1714 roku, niemiecki fizyk G. Fahrenheita. Zatem absolutnego zera, to znaczy, że najniższy punkt na skali temperatury mieszaniny podjęte, który zawierał śniegu i amoniak. Następnym ważnym czynnikiem było normalnej temperatury ciała ludzkiego, która była równa 1000. Zgodnie z tym, każdy przedział na skalę nazwany jest „stopni Celsjusza” oraz skal – „Celsjusza”

Po 30 roku szwedzki astronom A. Celsjusza zaproponowano skali temperatury w której podstawowe punkty się temperatura topnienia lodu i punkt wrzenia wody. Skala ta została nazwana „Celsius”, to jest wciąż popularny w większości krajów świata, w tym w Rosji.

W 1802 roku, przesuwając swoje słynne eksperymenty, francuski naukowiec J. Gay Lussac okazało się, że masa objętość gazu przy stałym ciśnieniu jest bezpośrednio zależna od temperatury. Jednak najbardziej interesujący jest fakt, że gdy temperatura jest 10 Celsjusza, ilość gazu wzrasta lub zmniejsza się o tę samą wartość. Dokonywanie niezbędnych obliczeń, Gay-Lussaca, że wartość ta wynosi 1/273 objętości gazu, przy temperaturze 0 ° C.

Z tego prawa następuje konkluzja jest taka, że temperatura jest równa -2730S jest najniższa temperatura, nawet zbliża się do końca, jest to niemożliwe do osiągnięcia. Jest to temperatura jest nazywany „zera absolutnego.”

Ponadto zera bezwzględnego był punkt wyjścia do tworzenia bezwzględnej skali temperatury, w której aktywny udział wziął brytyjski fizyk William Thomson, znany również jako Lord Kelvin.

Jego podstawowym Badania dotyczyły dowody, że nie ciało w naturze, nie może być niższa niż chłodzony zera absolutnego. Jednak on wykorzystał drugą zasadę termodynamiki, dlatego wprowadził je w 1848 roku, bezwzględna skala temperatury stał się znany jako termodynamicznej lub „skali Kelvina.”

W następnych latach i dziesięcioleciach nastąpiło dopiero numeryczne określenie pojęcia „absolutnego zera”, który po licznych zezwoleń uznano równe -273,150S.

Należy również zauważyć, że absolutnym zerem odgrywa bardzo ważną rolę w układzie SI. Chodzi o to, że w 1960 roku, na kolejnym Generalna Konferencja Miar Jednostka temperatury termodynamicznej – kelwin – stał się jednym z sześciu głównych jednostek miar. Tak więc w szczególności przewiduje się, że jeden stopień Kelvina liczbowo równy jeden stopień Celsjusza, chyba że „Kelvina” punkt odniesienia jest uważane za absolutne zero, to znaczy -273,150S.

Podstawowe sensie fizycznym zera absolutnego polega na tym, że w zależności od podstawowego prawa fizyki, w tej temperaturze energia ruchu cząstek elementarnych, takich jak atomy i cząsteczki jest równa zeru i w tym przypadku, w celu powstrzymania przypadkowy ruch tych samych cząstek. W temperaturze zera absolutnego, atomów i cząsteczek wziąć wyraźną pozycję w głównych punktach sieci krystalicznej, tworząc uporządkowaną systemu.

Obecnie, przy użyciu specjalistycznego sprzętu, naukowcy byli w stanie uzyskać temperaturę zaledwie kilku ppm wyższej od zera bezwzględnego. Aby osiągnąć tę samą wielkość fizycznie niemożliwe z powodu opisanego wyżej drugiego prawa termodynamiki.