Teoretiskt sett är absolut noll den kallaste temperaturen som är möjlig var som helst i universum. Det är grunden för Kelvin-skalan, en av de tre temperaturskalorna som används i vardagen i fysik och liv. Absolut noll motsvarar 0 grader Kelvin, skrivet som 0 K, vilket motsvarar -273,15 ° C (eller celsius) och -459,67 ° Fahrenheit. Kelvin-skalan innehåller varken negativa siffror eller gradersymboler.
Själva temperaturen är ett mått på partiklarnas rörelse, och vid absolut noll, alla partiklar i naturen har minimal vibrationsassocierad rörelse, med en liten rörelsesnivå vid kvantmekanik nivå. Forskare har kommit spännande nära att nå absolut noll under laboratorieförhållanden men har aldrig uppnått det.
De tre temperaturskalorna och absolut noll
Smältpunkten (eller fryspunkten) för vatten och kokpunkten för vatten definieras som 0 och 100 på Celsius-skalan, även känd som celsiusskalan. Fahrenheit-skalan bestämdes inte med tanke på sådana naturliga bekvämligheter, och smält- och kokpunkten för vatten motsvarar 32 ° F respektive 212 ° F.
Celsius- och Kelvin-skalorna har samma måttenhet; det vill säga varje stigning i Kelvin-temperaturen motsvarar en graders stigning i Celsius-temperaturen, även om de kompenseras med 273,15 grader.
För att konvertera mellan Fahrenheit och Celsius, använd:
F = 1,8C + 32
De fysiska konsekvenserna av absolut noll
Möjligheten att nå absolut noll i vetenskapliga experiment begränsas av det faktum att ju närmare absolut noll en forskare kommer, ju svårare det är att ta bort kvarvarande värme från systemet - att ingripa på de få kvarvarande atomkollisionerna är praktiskt taget omöjlig. 1994 uppnådde National Institute of Standards and Technology i Boulder, Colorado, en rekordlåg temperatur på 700 nK, eller 700 miljarder av en grad, och 2003 sänkte forskare vid Massachusetts Institute of Technology detta till 450 pK eller 0,45 nK.
Under normala, dagliga temperaturbegränsningar saktar många fysiska och kemiska reaktioner märkbart. Tänk på att starta din bil en kall vintermorgon jämfört med samma uppgift en sval höstdag, eller hur mycket snabbare reaktionerna i din egen kropp blir när du värms upp genom att träna.
Anmärkningsvärda experiment
Europeiska rymdorganisationens Planck-observatorium, som lanserades i rymden 2009, innehöll instrument som frystes till 0,1 Kelvin, en justering som behövs för att förhindra att mikrovågsstrålning fördunklar de inbyggda satellitkamerorna syn. Detta uppnåddes efter lanseringen i fyra steg, varav några involverade cirkulerande preparat av väte och helium.
År 2013 tillät forskare vid Ludwig-Maximilian-universitetet i München ett unikt tillvägagångssätt för att sänka temperaturen Tyskland för att tvinga ett litet antal atomer till ett arrangemang som tycktes inte bara nå absolut noll utan gå under Det. De använde magneter och lasrar för att flytta ett kluster av 100 000 kaliumatomer till ett tillstånd med en negativ temperatur i absolut skala.
