Учените са успели да направят нещо невероятно: те са в състояние да се охлади на материала под температурата, която все още се считат за абсолютния минимум. В повечето съвременни учебници по физика абсолютната нула келвина, или минус 273,16 градуса по Целзий, се счита за най-ниската възможна температура, тъй като дори и най-лекият елемент - водород - напълно губи своята подвижност, която е, образно казано, е замразен.

достатъчно е странно, но един от начините да проучи отрицателен температурата е безкрайно силно нагряване на веществото. Този необичаен подход, граничеща фикция позволява на теория да се изработи двигатели, чиято ефективност е по-висока от 100%, хвърля светлина върху загадъчното вещество като тъмна енергия и др.

От гледна точка на атомната физика, температурата на - това е скоростта. атоми в материал подвижна скорост, както и по-бързо движещи атома, по-висока температурата. Съответно, при минус 273.16 градуса водородите напълно спрян. С този подход, не вещество не може да бъде по-студено от това ограничение.

Въпреки това, съвременната физика е да се разбере същността на температурата, предлага поглед към него по различен начин - не като линейна мярка, а като една линия: положителна температура - това е една част от цикъла, отрицателен - от друга. При температури тенденция към безкрайността на безкрайно нисък или висок обхват е рано или късно в отрицателен района. В положителни температури атоми са по-склонни да заемат по-ниско енергийно състояние, и ако е отрицателен - висока. Физиката на такъв ефект е известен като разпределението Болцман.

В абсолютната нула атоми заемат най-ниското енергийно състояние, а един "безкраен" температурни атоми могат да заемат, след като всички енергийни състояния. Съответно, при много високи температури, което заемат цялото високо енергийно състояние и при много ниски температури - всичко ниска.

"Говорейки за ниски температури, може да се каже, че си имаме работа с една обърната разпределение на Болцман," - казва физик Улрих Шнайдер от университета в Мюнхен в Германия. "С такава логика, веществото достига температура под абсолютната нула, става горещо. Ние вярваме, че когато достигне крайъгълен камък на минус 273 градуса температура, не завършва, но просто отива в отрицателна. "

Не е трудно да се предположи, отрицателен температурен обекти се държат много странно. Например, обикновено енергия, излъчвана от обекта при по-висока температура, винаги ще бъде по-голяма, отколкото на охладител обект. Въпреки това, ако въпросът отива в отрицателната скала, и там е по-студено, отколкото е, толкова повече енергия излъчва. По този начин, има студен обект винаги ще бъде повече енергийни активи, а не по-топло.

Друга негативна последица от нечетен температура е ентропия - мярка за това колко е разпоредена материал. Когато обектът има традиционен температура, тя увеличава ентропията на материал около и вътре в себе си, но когато температурата е минал на червено зона, безкрайно "студена / топла" обект е в състояние да намали ентропията вътре и около себе си.

Немските физици казват, че отрицателната температура - това е все още до голяма степен е теория. Но това ще се превърне в практика, когато науката ще се научат да работят с ясно енергийните характеристики на един атом на материята. Когато изследователите ще могат да работят с един-единствен атом, точно както с обекти в макрос, ще бъде възможно да се каже дали атомите ще бъдат охладени до ултраниски температури, или дали те могат да пътуват по-бързо от скоростта на светлината.

В същото време, за генериране на отрицателни температури, учените са създали система, в която атомите имат горна граница на това, което те притежават енергия. За тази физика се 100,000 атома и се охлажда до температура една милиардна градуса Келвин. Атомите се охлаждат във вакуумна камера, изолиран от външната среда. За прецизен контрол на атоми, изследователите са използвали мрежа от лазерни лъчи и магнитни полета.

Според учените, температура на веществото в крайна сметка зависи от това колко потенциалната енергия на атома и колко енергия се получава от взаимодействието между атоми. В допълнение, температурата е тясно свързана с налягането - на горещо обекта, толкова повече се разширява, и обратно. За да сте сигурни, че газът може да има температура над абсолютната нула, че е необходимо да се създадат условия, при които самите атоми не биха имали значително количество енергия и отблъскване на атомите ще образуват повече енергия, отколкото привличането им, според CyberSecurity.ru.

Нещо подобно се случи, за да пресъздаде на нано. Саймън Браун от университета в Мюнхен, заяви, че в бъдеще, на практика, такова знание може да доведе до създаването на супер-ефективни топлинни двигатели. Действието на тези двигатели се основава на топлинна енергия преобразуването в механична енергия. Теоретично, с отрицателни температури тези двигатели могат да имат ефективност над 100%, въпреки че от гледна точка на логиката изглежда невъзможно.

Свързани новини: