Apsolutna nula – što je i koliko iznosi

Apsolutna nula je fizikalno stanje bez ikakve topline

Iako se priča o temperaturi, tema je zapravo stanje materije, jer apsolutna nula je fizikalno stanje bez ikakve topline, to jest stanje neke tvari u kojem nema molekularnog gibanja ili je ono na najnižoj razini i obično se i govori o najnižoj energiji. Takvo stane tvari se izražava kao 0° Kelvina, -273.15° Celzijusa ili -459.67° Fahrenheit-a, što su iznosi termodinamičkih mjerenja u bilo kojem termodinamičkom sustavu. Ipak se to uzima samo kao teoretsko stanje bez energije.

Apsolutna nula označava najnižu moguću temperaturu, to jest stanje u kojem se više ne detektiraju nikakva termička gibanja molekula. Sam pojam i značenje su važni za prirodne znanosti, ali se koristi i u filozofiji, društvenim znanostima, fizici i njezinim istraživanjima. Iako se znanstveni teoretičari iz raznih znanstvenih područja od 17 stoljeća raspravljaju jer im sam pojam logički nije ispravan, ipak ga je znanstvena zajednica načelno prihvatila i koristi ga u svim svojim istraživanjima.

Apsolutna nula je najniža temperatura

Temperaturu određuje gibanje molekula, a apsolutna nula je najniža temperatura, od nje ne postoji ništa hladnije, pa ipak teoretski i u tom stanju gibanje molekula je moguće u nultom stanju, po principu neodređenosti, ali to nulto gibanje ne stvara temperaturu, ali to kretanje molekula treba objasniti tek kvantna fizika. Apsolutna termodinamička skala je Kelvinova i ona iznosi 0, ali i Rankinova skala se smatra apsolutnom pa je najhladniji stupanj također 0, a sve više eksperimenata je pokušava dosegnuti.

Iako u stvarnosti svi osjećamo hladnoću i često se smrzavamo, apsolutna nula u fizici zapravo donedavno nije bila moguća, tek današnji eksperimenti kvantne fizike pokušavaju postići to stanje. Do pedesetih godina prošlog stoljeća to stanje bez energije i toplote nije bilo ni precizno definirano iako je otkriveno još u 17 stoljeću. Kronološki prvi put je sam pojam postavio Gijom Amonton, slijedili su Robert Boyle i Edmund Mariotte sa svojim zakonom, precizirao ga je Gay Lussacoov zakon.

Apsolutna nula precizno definirana rezolucijom 3

Koliko je teško u praksi dokazati znanstvene teorije pokazuje i to da je Apsolutna nula precizno definirana rezolucijom 3,1954. godine, a prvi uspješan eksperiment koji dokazuje ovu teoriju je izveden sa atomom kalija 2013. godine. Dug je to put od postavljanja teorije u 17 stoljeću do potvrđenih rezultata u jednom znanstvenom eksperimentom. Usporavanje gibanja molekula oduzima energiju i toplinu, a u generalnom smislu uzrokuje kaos i nered u kosmičikim razmjerima, zato su eksperimenti prevažni.

Gibanje čestica u čvrstim tijelima, tekućinama i plinovima određuju temperaturu tijela. Apsolutna nula zapravo znači da je to točka na kojoj je nemoguć prijenos topline s jednoga tijela na drugo, no, molekularna fizika tvrdi da kvantni zakoni ne dopuštaju potpuno mirovanje, ali je gibanje toliko usporeno i tako raspoređeno da svojim kretanjem stvara najmanju toplinu i najnižu moguću energiju. Tragom eksperimenata se smatra da niža temperatura nije moguća jer bi to izazvalo još veći negativni tlak, a to je nemoguće.

Tagovi: Apsolutna nula, energija, fizika, temperatura, toplina