ТЪРСИ

Абсолютна нула: историята на откритието и основното приложение

Физическата концепция за "абсолютна нулева температура"има съвременната наука е много важно: той е тясно свързан с понятие като свръхпроводимост, отварянето на които създаде фурор през втората половина на ХХ век.

За да разберем какво е абсолютно нула,трябва да се позове на произведенията на такива известни физици като Г. Фаренхайт, А. Целзий, Й. Гей-Лусак и У. Томсън. Те играят ключова роля в създаването на основните температурни везни, които са били използвани досега.

Той предложи първата си температурна скала през 1714 годинагерманският физик Г. Фаренхайт. В същото време, за абсолютната нула, т.е. за най-ниската точка на тази скала, се взема температурата на сместа, която включва сняг и амоняк. Следващият важен показател беше нормалната телесна температура, която стана равна на 1000. Съответно, всяко разделение на тази скала се наричаше "Фаренхайт", а самият мащаб - "Фаренхайт скали".

След 30 години шведският астроном А.Целзий предложи своя температурен мащаб, където основните точки бяха температурата на топене на лед и точката на кипене на водата. Тази скала се нарича "скала по Целзий", все още е популярна в повечето страни по света, включително в Русия.

През 1802 г., провеждайки известните си експерименти,френският учен Дж. Гей-Лусак откри, че обемът на газова маса при постоянно налягане е пряко пропорционален на температурата. Но най-интересното беше, че когато температурата се промени с 10 градуса по Целзий, обемът на газа се увеличи или намаля със същата сума. След като направи необходимите изчисления, Gay-Lussac установи, че тази стойност е 1/273 от обема на газа при температура, равна на 0С.

От този закон следваше предстоящото заключение:температурата, равна на -2730С, е най-ниската температура, дори и да се доближи до нея, е невъзможно да се достигне. Това е тази температура, която се нарича "абсолютна нулева температура".

Нещо повече, абсолютната нула е началната точка за създаване на скала на абсолютната температура, активното участие в което взе английския физик У. Томсън, известен също като Лорд Келвин.

Основното му изследване се отнася до доказателствоФактът, че никое тяло в природата не може да бъде охладено по-ниско от абсолютно нула. Освен това той активно използва втория закон за термодинамиката, поради което въведената от него абсолютна температура през 1848 г. стана известна като термодинамична или "Келвинска скала".

През следващите години и десетилетия имаше само числено усъвършенстване на понятието "абсолютна нула", което след многобройни одобрения започна да се счита за равно на -273.150.

Заслужава да се отбележи, че абсолютниятнулата играе много важна роля в системата SI. Работата е, че през 1960 г. на редовната Генерална конференция по теглилки и измервания единицата на термодинамичната температура - келвин - се превръща в една от шестте основни измервателни единици. Специално е посочено, че една степен на Келвин е цифрово равна на една степен по Целзий, само тук референтната точка "според Келвин" се счита за абсолютна нула, т.е. -273,150С.

Основното физическо значение на абсолютната нуласе състои в това, че според основните физически закони при такава температура енергията на движението на елементарните частици като атоми и молекули е нула и в този случай трябва да се прекрати всяко хаотично движение на същите тези частици. При температура, равна на абсолютната нула, атомите и молекулите трябва да заемат ясно място в основните точки на кристалната решетка, като образуват подредена система.

В момента използвайте специалнаоборудване, учените са успели да получат температура само на няколко милионни части от фракция, по-голяма от абсолютната нула. Физически е невъзможно да се достигне същата стойност поради втория закон на термодинамиката, описан по-горе.

  • Оценка: