Home » SCI/TECH » ZNANOST » Plin ohlađen ispod apsolutne nule

Plin ohlađen ispod apsolutne nule

33576589

Razvojem termodinamike i molekularno-kinetičke teorije 19. stoljeća postalo je jasno da je materija građena od čestica te da temperatura proizlazi iz kinetičke energije tih čestica (molekula, atoma i subatomskih čestica). Stoga je apsolutna nula ona temperatura na kojoj bi termičko gibanje molekula prestalo. Pokazalo se da bi se to događalo na temperaturi od -273.15 ºC
pa je ta temperatura postala ishodište Kelvinove temperaturne ljestvice − apsolutna nula.

Međutim, fizičari sa Instituta za kvantnu optiku “Max Planck” u Njemačkoj uspjeli su da ohlade plin na temperaturu ispod apsolutne nule, poslije čega su atomi plina, naizgled paradoksalno, počeli da se zagrijavaju..

Oni su utvrdili da se atomi ovog ultraohlađenog plina privlače međusobno na očekivan način na negativnim temperaturama do apsolutne nule, ali da nisu nepomični kada se ta granica pređe, nego da poslije toga postaju topliji.

“Ispod granice od nula stupnjeva Kelvinovih plin nije hladniji, nego topliji. Topliji je čak od bilo koje pozitivne temperature”, rekao je vođa istraživanja, fizičar Ulrich Schneider.

Ovo neobično ponašanje povezano je sa načinom na koji se energija širi preko atoma plina, a ova pojava poznata je kao “Boltzmannova distribucija”.

Plin na različitim temperaturama sadrži različite količine energije koja se širi preko njegovih atoma. U plinu koji je ohlađen većina čestica ima nizak nivo energije, a mali broj je u povišenom energetskom stanju.

Kada Kelvinova temperatura ultraohlađenog plina postane negativna, distribucija energije postaje obrnuta, što znači da većina čestica prelazi u stanje visokog energetskog nivoa, a malobrojni atomi ostaju sa manjom količinom energije.

U ovom slučaju desila se obrnuta Boltzmannova distribucija u odnosu na normalno stanje atoma plina.

“Obrnuta Boltzmannova distribucija je obilježje negativne apsolutne temperature i to je ono što smo postigli”, izjavio je Schneider.

Ovo otkriće sugerira da je izvodljiva ideja o 100 posto efikasnom motoru koji sagorijeva gorivo, iako se do sada vjerovalo da je to nemoguće postići.

Istovremeno, ovo istraživanje daje i uvid u način na koji funkcionira tamna energija, za koju se smatra da je odgovorna za širenje svemira.

Svemir bi pod djelovanjem sile gravitacije trebalo da se skuplja, umjesto što se širi, na šta ukazuju mjerenja.

Znanstvenici smatraju da tamna energija izaziva širenje tako što djeluje kao neka vrsta negativne gravitacije.

Bitcoin
Bitcoin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*