Канадці не мають чим пишатися, але ми можемо порадувати вас своєю здатністю протистояти морозам. Зараз я живу на Західному узбережжі, тому я м'який і слабкий, рідко відчуваю температуру нижче замерзання.
Але для деяких моїх канадських братів температура може знизитися до рівнів, які ваш розум і тіло навряд чи можуть зрозуміти. Наприклад, у мене є друг, який живе у Вінніпезі, Манітоба. За день минулої зими температура там знизилася до -31 ° C, але з вітряним вітром відчувалося, що -50 ° C. Того ж дня на Марсі було примхливе -29С. На Марсі!
Але для вчених і Всесвіту це може стати набагато холоднішим. Насправді так холодно, що вони використовують зовсім іншу шкалу температури - Кельвін - для вимірювання того, наскільки далекі речі від найхолоднішої можливої температури: Абсолютний нуль.
За шкалою Цельсія абсолютна нуль становить -273,15 градусів. А у Фаренгейті --459,67 градусів. Однак у шкалі Кельвіна це дуже просто. Абсолютна нуль - 0 кельвін.
У цей момент пояснювач науки збирається натрапити на мінне поле неправильного використання. Це не 0 градусів кельвіна, ви не кажете градусну частину, а кельвінову частину. Просто кельвін.
Це тому, що коли ви вимірюєте щось з довільної точки, як-от напрям, який ви щойно повернули, ви змінили курс на 15 градусів. Але якщо ви вимірюєте з абсолютної точки, як-от найнижча фізична температура, визначена природою, ви опускаєте градуси, тому що це абсолют. Абсолютна нуль.
Звичайно, я, мабуть, теж помилився. Цей матеріал важкий.
У будь-якому випадку, назад до абсолютного нуля.
Абсолютна нуль - це найхолодніша можлива температура, яку теоретично можна досягти. На даний момент жодна теплова енергія не може бути витягнута із системи, жодна робота не може бути виконана. Це мертвий Джим.
Але це цілком теоретично. Що-небудь охолодити до абсолютного нуля практично неможливо. Для того, щоб щось охолодити, потрібно виконати роботу, щоб витягти з нього тепло. Чим холодніше ви стаєте, тим більше роботи вам потрібно зробити. Для того, щоб дістатися до абсолютного нуля, вам потрібно буде поставити нескінченну кількість роботи. І це смішно.
Як ви, напевно, дізналися на уроці фізики чи хімії, температура газу перетворюється на рух частинок у газі. Охолоджуючи газ, витягуючи з нього тепло, частинки сповільнюються.
Тоді ви б подумали, що, остудивши щось до абсолютного нуля, весь рух частинок у цьому щось зупиниться. Але це неправда.
З точки зору квантової механіки, ви ніколи не можете знати положення та імпульс частинок одночасно. Якщо частинки зупиняються, ви знаєте їх імпульс (нуль) та їхнє положення… прямо там. Всесвіт та його закони фізики просто не можуть дозволити цього. Дякуємо принципу невпевненості Гейзенберга.
Тому завжди є невеликий рух, навіть якщо ви можете потрапити на абсолютну нуль, чого не можете. Але ви не можете більше витягувати з нього тепло.
Фізик Роберт Бойл одним із перших розглядав можливість існування найнижчої можливої температури, яку він назвав primum frigidum. У 1702 році Гійом Амонтон створив термометр, який, за його підрахунками, знизився б при температурі -240 ° С.
Але саме лорд Кельвін створив цю абсолютну шкалу в 1848 році, починаючи з -273 C, або 0 кельвіна.
За цим вимірюванням, навіть із вітряним вітром, Вінніпег у цей зимовий день був приємним 223 кельвіном.
Поверхня Плутона, з іншого боку, коливається від низької до 33 кельвінів до високої 55 кельвінів. Це від -240 ° C до -218 ° C
Середня фонова температура в усьому Всесвіті становить лише 2,7 кельвіна. Ти не знайдеш багато місць, де холодно, якщо не потрапиш у величезні космічні порожнечі, що розділяють скупчення галактик.
З часом температура фону Всесвіту буде продовжувати знижуватися, але вона ніколи фактично не досягне Абсолютного Нуля. Навіть у роки Googol, коли остання надмасивна чорна діра нарешті випарувалася, і у всьому Всесвіті не залишилось корисного тепла.
Насправді астрономи називають це похмуре майбутнє «тепловою смертю» Всесвіту. Це теплова смерть, як і смерть усього тепла. І щастя.
Ви можете бути здивовані, дізнавшись, що найхолодніша температура у всьому Всесвіті саме тут, на Землі. Ну, іноді, все одно. І якщо припустити, що іноземці не мають кращої технології, ніж ми, що, напевно, вони роблять.
У той час, коли я записую це відео, фізики використовували лазери, щоб охолодити газ Rubidium-87 до всього 170 нанокельвінів, невелика частка вище абсолютного нуля. Насправді вони виграли Нобелівську премію за свою роботу з виявлення конденсатів Бозе-Ейнштейна.
NASA насправді працює над новим експериментом під назвою "Cold Atom Lab", який відправить версію цієї технології на Міжнародну космічну станцію, де вона повинна мати можливість охолодити матеріал до 100 пікокельвін. Це холодно
Ось ваші вивезення. Абсолютна нуль - це найхолодніша з можливих температур, ніж коли-небудь досягнута, точка, при якій подальше теплову енергію неможливо витягти з системи. Ніколи не кажіть градусів кельвіна, ви спричините стільки моргання. Всесвіт не може відповідати нашим здібностям, що виробляють холод… ще. Візьміть той Всесвіт.
Я хотів би почути найхолоднішу температуру, яку ви коли-небудь особисто відчували. Для мене це було відвідування Буффало в грудні. Це не так.
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 6:54 - 2,4 МБ)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (Тривалість: 6:56 - 90.4MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
