אפס מוחלט: ההיסטוריה של הגילוי והיישום של יסוד

מושג Physical של "אפס מוחלט" הוא המדע המודרני הוא מאוד חשוב: זה קשור באופן הדוק עם קונספט כגון מוליכות, הפתיחה אשר יצרה סערה במחצית השנייה של המאה עשרים.

כדי להבין מה הוא אפס מוחלט, עיין יצירות של פיזיקאים ידועי שם, כמו ג 'פרנהייט, צלזיוס, א, ג' גיי-Lussac וויליאם תומסון. הם שחקו תפקיד מרכזי ביצירה בשימוש עד עכשיו מאזני הטמפרטורה העיקריים.

ראשית סולם הטמפרטורה שלו המוצע 1714, פיזיקאי גרמני ג פרנהייט. לכן עבור אפס מוחלט, כלומר, הנקודה הנמוכה ביותר של הסקאלה, הטמפרטורה של התערובת נלקחת, שכלל בשלג ואמוניה. הגורם החשוב הבא היה חום הגוף האנושי הרגיל, שהיה שווה 1000. לפיכך, כל חטיבה של הסקאלה נקראת "מעלות פרנהייט" ואת הסולם עצמו - "פרנהייט"

לאחר א אסטרונום שבדי 30 שנתי צלזיוס הוצע סולם טמפרטורה שבה נקודות בסיסיות להיות טמפרטורת התכת קרח נקודת הרתיחה של מים. סולם זה נקרא "צלזיוס", זה עדיין פופולרי ברוב מדינות העולם, לרבות רוסיה.

בשינה 1802, והעביר הניסויים המפורסמים שלו, המדען הצרפתי ג'יי גיי Lussac מצא כי מסת הנפח של גז בלחץ קבוע תלויה ישירות על הטמפרטורה. אבל הכי מעניין היה העובדה שכאשר הטמפרטורה היא 10 מעלות צלסיוס, בסכום של עליות או ירידות גז על ידי אותה כמות. ביצוע החישובים הדרושים, גיי-Lussac נמצא כי ערך זה שווה 1/273 של נפח של גז בטמפרטורה של 0C.

מחוק זה בעקבות המסקנה היא כי הטמפרטורה שווה -2730S היא הטמפרטורה הנמוכה ביותר, אפילו קרוב לסיום, אי אפשר להשיג. הוא בטמפרטורה זו נקראת "אפס מוחלט."

יתר על כן, האפס המוחלט הייתה נקודת המוצא ליצירת סולם הטמפרטורה המוחלטת, השתתפות פעילה אשר לקח את הפיזיקאי הבריטי ויליאם תומסון, הידוע גם בשם לורד קלווין.

המחקר העיקרי שלו מודאג הראיות ששום גוף בטבע, לא יכול להיות מקורר נמוך מאפס מוחלט. עם זאת, הוא ניצל את השני החוק של התרמודינמיקה, ולכן, הציג אותם 1848, סולם הטמפרטורה המוחלטת נודעו בשם תרמודינמית או "סולם קלווין."

בשנים ובעשורים הבאים זה התקיים מפרט מספרי בלבד של המושג "אפס מוחלט", אשר לאחר אישורים רבים נחשב -273,150S השווה.

כמו כן יש לציין כי אפס מוחלט משחק תפקיד מאוד חשוב במערכת SI. הדבר הוא כי ב 1960, בכנס הכללי הבא על יחידת משקלות ומידות של טמפרטורה התרמודינמית - קלווין - הפכת לאחד משש היחידות המרכזיות של מדידה. לפיכך נקבע במפורש כי במעלת קלווין אחת שווה מספרית לאחד מידת צלסיוס, פרט לכך התייחסות לנקודה "קלווין" נחשב האפס המוחלט, דהיינו -273,150S.

במובן הפיזי בסיסי מעל האפס המוחלט מורכב בעובדה, על פי חוקי הפיזיקה הבסיסיים, בטמפרטורה זו האנרגיה של תנועה של חלקיקים אלמנטריים כגון אטומים ומולקולות שווה אפס, ובמקרה הזה כדי לעצור כל תנועה אקראית של חלקיקים אותם. בטמפרטורה של אפס מוחלט, אטומים ומולקולות צריכים לנקוט עמדה ברורה את העיקר של הסריג הגבישי, ויצר מערכת הורה.

נכון לעכשיו, באמצעות ציוד מיוחד, הצליחו החוקרים להגיע לטמפרטורה של רק כמה עמודים לדקה גבוהות מאפס מוחלט. כדי להגיע גודל זהה זה פיזי בלתי אפשרי בשל החוק השני שתואר לעיל של תרמודינאמיקה.