האפס המוחלט
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
האפס המוחלט הוא הטמפרטורה הנמוכה ביותר שחומר יכול להגיע אליה, והיא מינוס 273.15 מעלות צלזיוס, מינוס 459.67 מעלות פרנהייט או 0 קלווין. המדען הבריטי, לורד קלווין קבע באופן תיאורטי בשנת 1848 כי לא תיתכן טמפרטורה נמוכה מזו.
אם רואים את הטמפרטורה כמדד של האנרגיה הקינטית הלא מסודרת של החלקיקים, מתבררים גבולות הטמפרטורה. הגבול העליון הוא מצב בו החלקיקים נעים באופן אקראי במהירות הקרובה למהירות האור והגבול התחתון הוא טמפרטורה בה תנועת החלקיקים נעצרת לגמרי, ועל כן אין להם אנרגיה קינטית.
אולם לפי תורת הקוונטים מצב זה אינו אפשרי, עקב עקרון אי הוודאות: במצב שבו כל החלקיקים חסרי תנועה, הן מיקומם והן התנע שלהם ודאיים, ודבר זה לא ייתכן. לכן מבחינה קוונטית האפס המוחלט הוא מצב שבו מערכת נמצאת במצב היסוד האנרגטי שלה, והאנרגיה שלה היא האנרגיה של מצב זה.
בעת קירור של חומרים מסוימים לטמפרטורה הקרובה לאפס המוחלט, מתגלה תופעה של מוליכות על וכן נוזליות על. בשנות השמונים של המאה ה-20 הבחינו בתופעה של מוליכות על גם בטמפרטורות הגבוהות בעשרות מעלות צלזיוס מהאפס המוחלט.
[עריכה] טמפרטורות שנמדדו קרוב לאפס המוחלט
לא ניתן לקרר חומר לטמפרטורת האפס המוחלט, אבל ניתן להגיע לרמות קרובות אליו.
בספטמבר 2003 הצליחו וולפנג קטרל ושותפיו למחקר במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס לקרר אטומי סידן לטמפרטורה של 450pK או 4.5×10-10K, כלומר פחות מחצי מיליארדית המעלה מעל האפס המוחלט.
בערפילית הבומרנג, שבקבוצת הכוכבים קנטאורוס, נמדדה בפברואר 2003 טמפרטורה של 272.15- מעלות צלזיוס, או מעלת קלווין אחת. זאת הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה מחוץ למעבדה. ערפילית זו נמצאת כ-5000 שנות אור ממערכת השמש.
