Độ 0 Tuyệt Đối

      32

Trong vật dụng lý, ta có một số lượng giới hạn vô tận là vận tốc ánh sánh: theo lý thuyết, ta tất yêu đạt được tốc độ ánh sáng sủa do phải dùng cho tới một lượng năng lượng vô tận; giới hạn vô tận là độ 0 hoàn hảo và tuyệt vời nhất (absolute zero – bởi 0 Kelvin, -273.15°C hoặc -459.67°F): ta yêu cầu rút một lượng tích điện vô tận thoát ra khỏi vật chất để chúng có thể tới được độ lạnh xuất xắc đối, một ánh sáng mà đồ vật chất không còn tồn trên năng lượng. Hai lắp thêm vô tận này hồ hết bất khả thi.

Bạn đang xem: độ 0 tuyệt đối

Dưới đây, ta sẽ nói tới cái giới hạn vô tận của độ giá buốt kia. Sau 100 năm dài tranh luận, ở đầu cuối các nhà đồ lý học đã chiếm lĩnh được một minh chứng toán học minh chứng cho mức sử dụng thứ ba của nhiệt cồn lực học, nêu ra rằng ánh sáng 0 hoàn hảo và tuyệt vời nhất không thể dành được với trang bị lý đương đại bởi lẽ vì một hệ thống bí mật không thể đã có được điểm lếu loạn (entropy) bởi 0 được.


*

Đã trường đoản cú lâu, các nhà khoa học nghi vấn rằng vào Vũ trụ này, bao gồm một “giới hạn tốc độ” tồn tại bên trong khái niệm làm lạnh đồ vật chất. Chính nó sẽ ngăn chúng ta đạt được độ 0 hoàn hảo và đó cũng là minh chứng rõ rằng nhất cho thấy rằng đều định luật pháp vật lý hiện tại của ta vẫn đúng khi ta đạt tới giới hạn nhiệt độ thấp nhất gồm thể.

“Chúng tôi cho thấy thêm rằng ta cần yếu làm giá một hệ thống bất kì xuống độ 0 tuyệt so với một lượng tài nguyên giới hạn và từ bỏ đó, cửa hàng chúng tôi tiến tiếp một cách xa hơn”, một người trong đội hình nghiên cứu, Lluis Masanes trường đoản cú Đại học London đến hay.

“Rồi shop chúng tôi kết luận rằng cần thiết làm rét mướt một hệ thống bất kì xuống độ không hoàn hảo trong một khoảng thời gian giới hạn, và bọn chúng tôi tùy chỉnh nên mối quan hệ giữa thời hạn và mức nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được. Từ kia tính ra được vận tốc làm rét của vật”.

Thứ nhưng Masanes đang nói đến ở đấy là hai giả định bao gồm mà nguyên lý thứ bố của nhiệt hễ lực học tập dựa lên để gia công căn cứ.

Thứ nhất, để một hệ thống vật lý rất có thể đạt được mốc độ 0 hay đối, độ lếu loạn của hệ thống nói trên phải đã đạt được mốc 0. Thứ nhị và cũng là một nguyên lý không thể đạt được, chính là không khối hệ thống nào có thể đạt được mốc láo lếu loạn bởi 0, vì vậy không tồn tại nhiệt độ 0 hay đối.


*

Luật đầu tiên kia được bên hóa học fan Đức, ông Walther Nernst chuyển ra vào khoảng thời gian 1906 và với nó, ông Nernst đã giành giải Nobel hóa học. Tuy nhiên, phần lớn nhà đồ dùng lý học danh tiếng như Albert Einstein với Max Planck lại không xẩy ra thuyết phục bởi nghiên cứu và phân tích trên, họ tự chỉ dẫn một phiên bạn dạng giới hạn ánh sáng lạnh mang đến Vũ trụ của riêng rẽ họ.

Điều đó đã khiến cho Nernst phải thường xuyên đào sâu suy nghĩ, khuyến cáo ra nguyên tắc thứ hai của nhiệt động lực học tập năm 1912, đặt ra rằng ánh sáng 0 tuyệt vời và hoàn hảo nhất là bất khả thi về mặt thiết bị lý.

Tổng phù hợp lại, những phép tắc lệ trên trở thành công cụ thứ bố của nhiệt rượu cồn lực học và dù nó vẫn đúng, nền tảng nguyên tắc xây dựng nên nó vẫn chính là chủ đề bị bất đồng quan điểm nhiều năm nay. “Bởi lẽ hồ hết tranh luận trước tiên liên quan tiền tới vấn đề này đa số tập trung vào trong 1 nguyên lý vận động cụ thể hoặc bị khiếm khuyết bởi những mang định khác, một số nhà đồ lý không cho là rằng nhiệt đụng lực học gồm một đại lý vững chắc”, Leah Crane trường đoản cú New Scientist mang đến hay.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Tải, Cài Đặt Driver Wifi Cho Máy Tính Windows Khi Bị Mất Đơn Giản

Để phân tách xem nguyên lý thứ bố của nhiệt động lực học thực sự có giá trị thế nào trong một hệ thống vật lý truyền thống cũng như trang bị lý lượng tử, Masanes cùng đồng nghiệp của anh, Jonathan Oppenheim ra quyết định thử xem liệu dưới ánh mắt toán học, ta có thể đạt được nhiệt độ 0 tuyệt so với một lượng tài nguyên nhất mực và trong một khoảng thời gian giới hạn hay không.


*

Dựa trên đo lường thông qua những thuật toán giảm nhiệt độ trường tồn trong thiết bị chất, bằng cách đẩy nhiệt độ từ bên trong chúng ta môi trường bên ngoài. Nhiệt độ độ lúc đầu của một hệ thống sẽ đưa ra quyết định số bước cần có để đẩy được cục bộ lượng nhiệt bên phía trong chúng ra cũng như nguồn năng lượng quan trọng để thao tác làm việc đó.

Bằng cách thức toán học tập được hình thành thứ bao gồm những tin tức ta giành được từ thuyết lượng tử, Masanes cùng Oppenheim tìm thấy rằng ta chỉ hoàn toàn có thể đạt được nhiệt độ 0 tuyệt vời khi bao gồm vô tận số bước triển khai và bao gồm một nguồn năng lượng vô tận. Và với hồ hết gì ta vẫn biết, “vô tận” là thứ mà lại con bạn ta không thể chạm với được.

Như đã nói ở trên, đấy là điều các nhà thiết bị lý học tập đã nghi ngại từ lâu. Bởi theo như lý lẽ thứ hai của nhiệt động lực học, nhiệt đang đi một chiều từ hệ thống nóng rộng sang khối hệ thống lạnh rộng và vì chưng thế, vật thể các bạn đang nỗ lực làm lạnh kia sẽ vẫn nhấn nhiệt từ môi trường xung quanh nó. Cùng một khi tất cả nhiệt nghỉ ngơi trong khối hệ thống (dù ít mặc dù nhiều), tải nhiệt vẫn đã tồn tại với một cường độ entropy nào này vẫn sẽ tồn tại.

Từ đó, ta có tuyên bố nổi tiếng, rằng không có vật như thế nào tồn tại trong trạng thái đứng lặng cả - quy định thứ tía của nhiệt đụng lực học.


*

Các nhà nghiên cứu và phân tích nói rằng chúng ta “mong muốn nghiên cứu và phân tích này của mình có thể làm cơ sở vững chắc và kiên cố cho hình thức thứ ba của nhiệt động lực học”, cùng lúc đó cũng thay mặt cho tốc độ kim chỉ nan mà ta có thể làm rét một vật dụng gì đó. Nói một giải pháp khác, họ áp dụng toán học nhằm tính số bước làm lạnh, có thể chấp nhận được các nhà nghiên cứu có thể đề ra được một giới hạn tốc độ làm lạnh cơ mà một hệ thống có thể đạt được trong một khoảng thời gian giới hạn.

Dù ta quan trọng tới được độ 0 tuyệt đối nhưng ta hoàn toàn có thể tới được vô cùng rất ngay gần nó, khiến mốc này vẫn là một cột mốc đồ lý quan liêu trọng. Ta đang nói về Phòng xem sét Nguyên tử giá của NASA sẵn sàng được phóng lên trạm thiên hà ISS vào thân năm nay, một nơi có ánh nắng mặt trời lạnh khoảng chừng 0,000000000001 kelvin – cực kỳ gần cùng với độ 0 xuất xắc đối, nhằm thử nghiệm những tính chất vật lý con người trước đó chưa từng thấy.

“Nghiên cứu vớt này là rất là quan trọng, phép tắc thứ bố của nhiệt động lực học tập là trong những vấn đề chính của đồ dùng lý đương đại”, giáo sư Ronnie Kssloff trên Đại học vày Thái Jerusalem, tín đồ không thuộc nhóm ngũ nghiên cứu và phân tích trên mang đến hay.

“Nó tương quan tới nhiệt hễ lực học, cơ học lượng tử cùng thuyết thông tin – nó là giao điểm của vô vàn những yếu tố không giống nhau”.

Tham khảo ScienceAlert


NASA sẵn sàng phóng "nơi lạnh rộng vũ trụ 100 triệu lần" lên Trạm Vũ trụ quốc tế ISS
tăng like fanpage | LOTO188 CITY