Connect with us

Znanost

Fizika

Najviša ikad izmjerena temperatura je u minusu


Paradoksalno, spuštanje temperature plina na negativne vrijednosti prema Kelvinovoj ljestvici dovelo je do najviših temperaturnih vrijednosti  ikad izmjerenih. Studija objavljena 4. siječnja mogla bi pomoći fizičarima u spoznavanju kvantnoga fenomena, a možda i stranoga oblika energije koji dominira našim svemirom.

Negativne vrijednosti na Kelvinovoj temperaturnoj ljestvici ukazuju na to da čestice visoke energije uvelike nadmašuju u brojnosti  one s niskom razinom energije.

“Navikli smo na pozitivne temperature”, kaže Achim Rosch, fizičar sa Sveučilišta u Kölnu u Njemačkoj, “ali negativne temperature nisu zabranjeno područje. Uvijek je fascinantno raditi nešto drugačije.”

Temperatura se obično tumači kao razina prosječne energije čestica u uzorku. Primjerice, svaka molekula koja se nepravilno kreće u posudi s kipućom vodom u prosjeku ima više energije negoli “uspavana” molekula vode u kocki leda.

No, znanstvenici koji proučavaju tvar na kvantnoj razini smatraju da je bolje definirati temperaturu kao raspodjelu energije čestica u uzorku. Tek nešto iznad apsolutne nule (0 Kelvin, ili -273° Celzijevih) skoro sve čestice u uzorku imaju razinu energije vrlo blizu nuli, uz vrlo male varijacije. No, porastom temperature širi se i raspon varijacija tako da neke čestice imaju vrlo malu energiju, dok druge imaju vrlo veliku energiju.

Fizičar Ulrich Schneider sa Sveučilišta Ludwig Maximilian u Münchenu odlučio je napraviti nešto neuobičajeno. Naumio je čestice tvari dovesti u stanje u kojemu će one biti ograničene visokom razinom energije. Drugim riječima, htio je krenuti od maksimalne količine energije prema niskoj razini energije čestica tvari (onoj koja odgovara apsolutnoj nuli). Prema definiciji, takva tvar trebala bi imati negativne temperaturne vrijednosti na Kelvinovoj ljestvici.

Njegov tim uspio je atome kalija ohladiti na nekoliko milijardi Kelvina iznad apsolutne nule. Koristeći lasere i magnete uspjeli su postići da atomi “skoče” u stanje visoke energije tvoreći oblak čestica izuzetno visoke energije. Time su Schneider i njegovi kolege dobili plin čija je temperatura nekoliko milijuna negativnih Kelvina.

Ova temperatura tehnički nije ispod apsolutne nule zato što se, za razliku od Fahrenheitove ili Celzijeve ljestvice, negativne vrijednosti na Kelvinovoj ljestvici odnose na energiju stanja čestica. Zapravo je rezultat ovoga eksperimenta ekstremno visoka temperatura jer je energija čestica izuzetno velika. Toplina putuje iz vrućega u hladno, kaže Schneider, i toplinu će ovaj plin uvijek odbijati. “Zapravo, topliji je nego išta što nam je poznato”, kaže Schneider.

Unatoč semantici, ovaj eksperiment nije puki trik zaigranih fizičara. Znanstvena javnost fascinirana je tvarima koje karakteriziraju negativne temperaturne vrijednosti, i to zato što iskazuju neobične osobine. Tipične molekule plina šire se u spremniku i vrše pritisak prema van na njegove stijenke. No, plin negativne temperature ima negativan pritisak, odnosno, “želi se sažeti u jednu točku”, kaže Schneider.

Negativan pritisak mogao bi biti od izuzetnoga značaja u astrofizici jer znanstvenici vjeruju da tamnu energiju, zagonetnu tvar koja uzrokuje ubrzano širenje svemira, također odlikuje negativan pritisak. Schneider sugerira kako eksperimentiranje s kvantnim fenomenom negativnih temperatura može dovesti do otkrića prirode tamne tvari širom svemira.

Izvor: ScienceNews

"I signed aboard this ship to practice medicine, not to have my atoms scattered back and forth across space by this gadget." -- McCoy (Space Seed)

10 komentara

10 Comments

  1. Damir Macan

    siječanj 21, 2013 kod 10:16 pm

    Barem je to u nas Hrvata jasno: ´´ manje je više ´´.

  2. Dorela Dujmusic

    siječanj 21, 2013 kod 10:18 pm

    Mene još samo zanima dali je to loša vijest za Walt Disneya?

  3. Ivan Dilberius

    siječanj 21, 2013 kod 10:51 pm

    pa valjda je na konstantnoj temperaturi u komori, a ne u eksperimenalnom laboratoriju

  4. Ivan Radić

    siječanj 21, 2013 kod 10:58 pm

    konstruktivan komentar vezan za temu

  5. Marin Galeb

    siječanj 22, 2013 kod 12:17 am

    Sto se dogadja na apsolutnoj nuli? Kako se ponasaju tlak i volumen.hehe,da li se walt triba zabrinut?

  6. Jaksa Bikic

    siječanj 22, 2013 kod 3:48 pm

    Njegov tim uspio je atome kalija ohladiti na nekoliko milijardi Kelvina iznad apsolutne nule.

    Izvor: https://geek.hr/znanost/clanak/najvisa-ikad-izmjerena-temperatura-je-u-minusu/#ixzz2Iig4GA8l
    WAT?!!

  7. Željko Srbljinović

    siječanj 22, 2013 kod 10:51 pm

    Alo, ljudovi, g/gđo bucho! “… chilled to a few billionths kelvin above absolute zero” znači da je ohlađeno na nekoliko milijarditih dijelova kelvina iznad nule. Analogno tome “…gas at a few billionths negative kelvin” znači milijarditi dio kelvina ispod nule.
    Inače, jako zanimljiv članak.

    • Željko Srbljinović

      siječanj 22, 2013 kod 10:53 pm

      • Zoran

        lipanj 26, 2014 kod 1:12 pm

        Hvata me tuga kad vidim kako se i kome dodjeljuju Nobelove nagrade za “znanstvena dostignuca. Prije vise od 37 godina sam napisao citav teks o crnim rupama da bi prije 6-7 godina citao clanak o Mr. Stivenu kojeg predlazu za nobela na osnovu njegovih “novih dostignuca” na polju crnih rupa. Cutajuci clanak nisam mogao vjerovati sta je tu za Nobela, covjek je jedva zakljucio jedan cimbenik u vezi crnih rupa a koji se podudara sa mojim napisanim 20 godina prije “njegova otkrica” i to je sve. Ja sam objasnio crne rupe daleko temeljnije i konkretnije. Ista stvar sada sa ovim eksperimentima, ima 20 godina da objasnjavam nekim prijateljima sta se dogadja kada se predje u istinu “apsolutna nula” i “apsolutni plus” (za ovaj potonji fizicari niti neznaju da postoji) a desava se to da nakon spustanja temperature samo milijarditi djelic ispod “apsolutne nule” temperatura momentalno biva transformirana u maksimalnu + temperaturu, odnosno “apsolutni plus i bratno, predjite za milijarditi djelic “apolutni plus” i za posljedicu cete dobiti momentalno “apsolutnu temperaturu, odnosno najnize mjerljive temperature. U ovom fizikalnom cimbeniku Univerzuma lezi ogromna energetska mogucnost za covjecanstvo jer kontrolirano izvrsavanje ovakvih temperatutnih transmutacija stvorilo bi najgrandiozni izboj energije koje je covjecanstvo ikada vidilo i za koji zna. Al ko sam ja jebi ga, nemam njihove diplome i moji se radovi znanstveno ne objavljuju. I pre-tragicno i pre-smijesno u isto vrijeme. Muka mi je od ove kvazi-civilizacije i njenih “bardova”. 🙂

        • alen

          ožujak 30, 2015 kod 10:33 pm

          a tko si ti Zorane , imas zavrsen pmf ili si nesto kao Srinivasa Aaiyangar Ramanujan iliti indijski samouki matematicar cije su neke teorome kolege uspijeli dokazati 90 godina nakon njegove smrti…bez imalo omalovazavanja bas naprotiv ,samo pitam

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Fizika

Popularno

Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh