X
Szanowny Użytkowniku
25 maja 2018 roku zaczęło obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Zachęcamy do zapoznania się z informacjami dotyczącymi przetwarzania danych osobowych w Portalu PolskieRadio.pl
1.Administratorem Danych jest Polskie Radio S.A. z siedzibą w Warszawie, al. Niepodległości 77/85, 00-977 Warszawa.
2.W sprawach związanych z Pani/a danymi należy kontaktować się z Inspektorem Ochrony Danych, e-mail: iod@polskieradio.pl, tel. 22 645 34 03.
3.Dane osobowe będą przetwarzane w celach marketingowych na podstawie zgody.
4.Dane osobowe mogą być udostępniane wyłącznie w celu prawidłowej realizacji usług określonych w polityce prywatności.
5.Dane osobowe nie będą przekazywane poza Europejski Obszar Gospodarczy lub do organizacji międzynarodowej.
6.Dane osobowe będą przechowywane przez okres 5 lat od dezaktywacji konta, zgodnie z przepisami prawa.
7.Ma Pan/i prawo dostępu do swoich danych osobowych, ich poprawiania, przeniesienia, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania.
8.Ma Pan/i prawo do wniesienia sprzeciwu wobec dalszego przetwarzania, a w przypadku wyrażenia zgody na przetwarzanie danych osobowych do jej wycofania. Skorzystanie z prawa do cofnięcia zgody nie ma wpływu na przetwarzanie, które miało miejsce do momentu wycofania zgody.
9.Przysługuje Pani/u prawo wniesienia skargi do organu nadzorczego.
10.Polskie Radio S.A. informuje, że w trakcie przetwarzania danych osobowych nie są podejmowane zautomatyzowane decyzje oraz nie jest stosowane profilowanie.
Więcej informacji na ten temat znajdziesz na stronach dane osobowe oraz polityka prywatności
Rozumiem
Nauka

Atomy zimniejsze od zera absolutnego?

Ostatnia aktualizacja: 04.01.2013 00:20
To odkrycie może wstrząsnąć podstawami nauki i pomóc w zrozumieniu zjawisk takich, jak ciemna energia.
Atomy zimniejsze od zera absolutnego?
Foto: sxc.hu
Atomy zimniejsze od zera absolutnego 
Nic nie może mieć temperatury niższej od zera absolutnego (−273.15°C). Czyżby?
To odkrycie może wstrząsnąć podstawami nauki i pomóc w zrozumieniu zjawisk takich jak ciemna energia. 
Na codzień mówimy o temperaturach ujemnych, ale naukowa skala temperatury, mierzona w kelwinach, rozpoczyna się od zera - zera absolutnego. Mierzy się ją energią kinetyczną cząstek: gaz cząstek, które ruszają się powoli, jest ziemniejszy niż gaz rozpędzonych cząstek. Zero absolutne oznacza zastój - dlatego nic nie może być chłodniejsze. 
Ale istnieje jeszcze coś takiego jak entropia, która zależy od tego, w jaki sposób cząstki są rozmieszczone w gazie. Powyżej zera absolutnego wzrost energii oznacza wzrost entropii. W temperaturze zera absolutnego energii nie ma, więc entropia spada do minimum.
W teorii jednak korelację temperatury i entropii da się złamać i można podgrzewać cząstki, nie zwiększając entropii. A to z kolei otwiera drogę do temeratur ujemnych, w których relacja entropia - temperatura zostaje odwrócona. Zero stopni to punkt, w którym cząstki mają najniższą możliwa energię. W nieskończenie wysokiej temperaturze, cząstki miałyby wszystkie możliwe stany energii. W temperaturach ujemnych - przekonuja nas badacze z Uniwersytetu Monachijskiego - cząstki powinny mieć wysoka energię.
Aby zrozumieć, o co w tym wszystkim chodzi, trzeba wyobrazić sobie temperaturę nie jako linię, ale jako pętlę, gdzie temperatury dodatnie są po jednej stronie, a ujemne - po drugiej. Kiedy ilość stopni spada poniżej zera absolutnego lub wzrasta powyżej nieskończoności dodatniej, nagle przeskakuje na drugą stronę skali. 
- Temperatura, którą znamy, zaczyna się na zerze, a potem rośnie w niskończoność - mówi Ulrich Schneider Uniwersytetu Monachijskiego. - Ale tam się nie zatrzymuje - dodaje. 
Aby przekroczyc tę granicę, Schneider i jego koledzy zmrozili atomy do ułamka stopnia powyżej zera absolutnego, a następnie zamknęli je w próżni. Potem laserami wpływali na ich energię, podnosząc ją, a jednocześnie kontrolowali rozmieszczenie atomów (ich entropię). Atomy nie mogły wytracić energii, musiałby bowiem zmienić swoją energię kinetyczną, a w próżni nie było to możliwe. A zatem teoretycznie uzyskały temperatury ujemne poniżej zera absolutnego. 
Eksperyment monachijczyków, którzy wprowadzili atomy w przedziwny stan, może zdradzić nam nieco tajemnic temperatury i, być może, ciemnej energii. Pomoże także w budowaniu lepszych urządzeń. Ale to jeszcze piesn przyszłości.

Na co dzień mówimy o temperaturach ujemnych, ale naukowa skala, mierzona w kelwinach, rozpoczyna się od zera absolutnego (−273.15°C). Mierzy się ją energią kinetyczną cząstek: gaz cząstek, które poruszają się powoli, jest zimniejszy niż gaz rozpędzonych. Zero absolutne oznacza zastój. Dlatego nic nie może być chłodniejsze.  Tak przynajmniej do niedawna sądzono.

Istnieje bowiem jeszcze coś takiego, jak entropia, która zależy od tego, w jaki sposób cząstki są rozmieszczone w gazie. Powyżej zera absolutnego wzrost energii oznacza wzrost entropii. W temperaturze zera absolutnego energii nie ma, więc entropia spada do minimum.

W teorii jednak korelację temperatury i entropii da się złamać i można podgrzewać cząstki, nie zwiększając entropii. A to z kolei otwiera drogę do temperatur ujemnych, w których relacja entropia - temperatura zostaje odwrócona. Zero stopni to punkt, w którym cząstki mają najniższą możliwą energię. W nieskończenie wysokiej temperaturze cząstki miałyby wszystkie możliwe stany energii. W temperaturach ujemnych - przekonują nas badacze z Uniwersytetu Monachijskiego - cząstki powinny mieć wysoka energię oraz niską entropię.

Aby zrozumieć, o co w tym wszystkim chodzi, trzeba wyobrazić sobie temperaturę nie jako linię, ale jako pętlę, na które temperatury dodatnie znajdują się po jednej stronie, a ujemne - po drugiej. Kiedy ilość stopni spada poniżej zera absolutnego lub wzrasta powyżej nieskończoności dodatniej, nagle przeskakujemy na drugą stronę skali. - Temperatura, którą znamy, zaczyna się w zerze, a potem rośnie w nieskończoność - mówi Ulrich Schneider Uniwersytetu Monachijskiego. - Ale tam się wcale nie zatrzymuje - dodaje. 

Aby przekroczyć tę granicę, Schneider i jego koledzy zmrozili atomy do ułamka stopnia powyżej zera absolutnego, a następnie zamknęli je w próżni. Potem laserami wpływali na ich energię, podnosząc ją, a jednocześnie kontrolowali rozmieszczenie atomów (ich entropię). Atomy nie mogły wytracić energii, musiałyby bowiem zmienić swoją energię kinetyczną, a w próżni i pod okiem naukowców nie było to możliwe. A zatem teoretycznie uzyskały temperatury ujemne poniżej zera absolutnego. 

Eksperyment monachijczyków, którzy wprowadzili atomy w przedziwny stan, może odkryć przed nami nieco tajemnic temperatury i, być może, ciemnej energii. Pomoże także w budowaniu lepszych urządzeń. Ale to jeszcze pieśń przyszłości.

(ew/NewScientist/LiveScience)

Ten artykuł nie ma jeszcze komentarzy, możesz być pierwszy!
aby dodać komentarz
brak