Теоретски, апсолутна нула је најхладнија температура која је могућа било где у свемиру. То је основа Келвинове скале, једне од три температурне скале које се користе у свакодневној физици и животу. Апсолутна нула одговара 0 степени Келвина, записано као 0 К, што је еквивалентно -273,15 ° Целзијуса (или Целзијуса) и -459,67 ° Фахренхеита. Келвинова скала не укључује ни негативне бројеве ни симболе степена.
Сама температура је мера кретања честица, а на апсолутној нули свих честица у природи имају минимално кретање повезано са вибрацијама, са минималним нивоом кретања на квантно-механичком ниво. Научници су се примамљиво приближили достизању апсолутне нуле у лабораторијским условима, али је никада нису постигли.
Три скале температуре и апсолутна нула
Тачка топљења (или смрзавања) воде и тачка кључања воде дефинисани су као 0 и 100 на Целзијусовој скали, такође познатој као степени Целзијуса. Фаренхајтова скала није одређена с обзиром на такве природне погодности, а тачке топљења и кључања воде одговарају 32 ° Ф односно 212 ° Ф.
Скала Целзијуса и Келвина имају исту мерну јединицу; то јест, сваки пораст Келвинове температуре за један степен одговара порасту Целзијусове температуре за један степен, иако су они надокнађени за 273,15 степени.
Да бисте претворили између Фахренхеит-а и Целзијуса, користите:
Ф = 1,8Ц + 32
Физичке импликације апсолутне нуле
Изводљивост достизања апсолутне нуле у научним експериментима ограничена је чињеницом да се научник приближава апсолутној нули, утолико је теже уклонити преосталу топлоту из система - интервенција на неколико преосталих атомских судара је практично немогуће. 1994. године, Национални институт за стандарде и технологију у Боулдеру у Колораду постигао је рекордно ниску температуру од 700 нК, или 700 милијардитих делова степена, а 2003. године истраживачи са Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи ово су спустили на 450 пК или 0,45 нК.
Под нормалним, свакодневним ограничењима температуре, многе физичке и хемијске реакције се приметно успоравају. Размислите о томе да свој аутомобил започнете хладног зимског јутра у поређењу са истим задатком хладног јесењег дана или о томе колико брже постају реакције у вашем телу када се вежбом загревате.
Значајни експерименти
Опсерваторија Планцк Европске свемирске агенције, лансирана у свемир 2009. године, обухватала је инструменте који су били замрзнути на 0,1 Келвина, подешавање потребно да се спречи да микроталасно зрачење замути сателитску камеру на броду визија. То је постигнуто након лансирања у четири корака, од којих су неки подразумевали припрему водоника и хелијума у циркулацији.
Јединствени приступ снижавању температуре омогућио је 2013. године истраживачима на Универзитету Лудвиг-Макимилиан у Минхену Немачка да натера мали број атома на аранжман за који се чинило да не само да достиже апсолутну нулу већ иде ниже то. Користили су магнете и ласере да пребаце кластер од 100.000 атома калијума у стање са негативном температуром на апсолутној скали.