Kaj je absolutna nič in je to mogoče doseči

Ste se kdaj spraševali, kako nizka je lahko temperatura? Kaj je absolutna nič? Ali bo človeštvo kdaj to lahko doseglo in kakšne priložnosti se bodo odprle po takem odkritju? Ta in druga podobna vprašanja so že dolgo zasedla um številnih fizikov in preprosto radovednih ljudi.

Kaj je absolutna nič?

Tudi če od otroštva niso marali fizike, verjetno poznate pojem temperature. Zahvaljujoč molekularno-kinetični teoriji, zdaj vemo, da obstaja določena statična povezava med njim in premiki molekul in atomov: višja je temperatura katerega koli fizičnega telesa, hitreje se premikajo njegovi atomi in obratno. Postavlja se vprašanje: "Ali obstaja takšna spodnja meja, pri kateri se osnovni delci strdi na mestu?". Znanstveniki verjamejo, da je teoretično mogoče, da bo termometer okoli -273,15 stopinj Celzija. Ta vrednost se imenuje absolutna ničla. Z drugimi besedami, to je najmanjša možna meja, na katero se lahko ohladi fizično telo. Obstaja celo absolutna temperatura lestvici (lestvica Kelvin), v katerem je absolutna ničla referenčna točka, enota lestvice pa je enaka. Znanstveniki po vsem svetu ne prenehajo delati, da bi dosegli to vrednost, saj človeštvu prinašajo velike možnosti.

Zakaj je tako pomembno

Zelo nizko in izjemno visoke temperature tesno povezana s konceptom superfluidnosti in superprevodnosti. Izginotje električni upor V superprevodnikih bo mogoče doseči nepredstavljive vrednosti učinkovitosti in odpraviti izgubo energije. Če bi bilo mogoče najti način, ki bi svobodno dosegel vrednost "absolutne ničle", bi se rešilo veliko problemov človeštva. Vlaki, ki ležijo nad tirnicami, lažji in manj obsežni motorji, transformatorji in generatorji, visoko natančna magnetna encefalografija, visoko natančne ure so le nekaj primerov, kaj lahko superprevodnost prinese v naše življenje.

Nedavni znanstveni dosežki

Septembra 2003 so raziskovalci iz MIT in NASA uspeli ohladiti natrijev plin na rekordno nizko raven. Pri poskusu do končne ocene (absolutne ničle) jim je manjkalo le pol milijarde odstotka. V procesu testiranja je bil natrij vedno v magnetnem polju, ki je zadrževalo stene posode. Če bi lahko premagali temperaturno pregrado, bi se molekularno gibanje v plinu popolnoma ustavilo, ker bi takšno hlajenje izločilo vso energijo iz natrija. Raziskovalci so uporabili tehniko, katere avtor (Wolfgang Ketterle) je leta 2001 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Ključna točka pri izvedenih preskusih so bili plinski kondenzacijski procesi Bose-Einstein. Medtem pa še nihče ni razveljavil tretjega termodinamičnega zakona, po katerem absolutna ničla ni le neustavljiva, temveč tudi nedosegljiva velikost. Prav tako velja Heisenbergov princip negotovosti in atomi se preprosto ne morejo ustaviti na mestu. Tako zaenkrat absolutna ničelna temperatura za znanost ostaja nedosegljiva, čeprav so ji znanstveniki uspeli priti na neznatno majhno razdaljo.