לקנדים אין הרבה מה להתגאות בהם, אך אנו יכולים לחזור ולהתחשב ביכולת שלנו לעמוד בטמפרטורות הקרות הקפואות. עכשיו, אני גר בחוף המערבי, כך שאני רך וחלש, לעיתים רחוקות חווה טמפרטורות מתחת לקפוא.
אך עבור חלק מאחיי הקנדים, הטמפרטורות עשויות לטבול לרמות שהנפש והגוף שלך כמעט ולא יכולים להבין. לדוגמה, יש לי חבר שגרה בוויניפג, מניטובה. במשך יום בחורף שעבר הטמפרטורות שם ירדו -31 צלזיוס, אך עם הרוח, הרגיש כמו -50 צלזיוס. באותו יום, זה היה -29C שקוע במאדים. על מאדים!
אבל עבור מדענים והיקום זה יכול להיות הרבה יותר קר. כל כך קר, למעשה, שהם משתמשים בסולם טמפרטורה שונה לחלוטין - קלווין - כדי למדוד כמה רחוק הדברים מהטמפרטורה הקרה ביותר האפשרית: אפס מוחלט.
בסולם צלזיוס, אפס מוחלט הוא -273.15 מעלות. ובפרנהייט זה -459.67 מעלות. בסולם קלווין, לעומת זאת, זה פשוט מאוד. אפס מוחלט הוא 0 קלווין.
בשלב זה, מסביר מדע עומד להיתקל בשדה מוקשים של שימוש לא נכון. זה לא 0 מעלות קלווין, אתה לא אומר את החלק מעלות, רק את החלק של הקלווין. פשוט קלווין.
הסיבה לכך היא שכשאתה מודד משהו מנקודה שרירותית, כמו הכיוון שפנית פשוט, שינית את מסלול 15 מעלות. אבל אם אתה מודד מנקודה מוחלטת, כמו הטמפרטורה הפיזית הנמוכה ביותר שהוגדרה על ידי הטבע, אתה מוריד את המעלות כי זה מוחלט. אפס מוחלט.
כמובן, כנראה שגם טעיתי בזה. הדברים האלה קשים.
בכל אופן, חזרה לאפס מוחלט.
אפס מוחלט הוא הטמפרטורה הקרה ביותר שאפשר להגיע באופן תיאורטי. בשלב זה, לא ניתן להפיק אנרגיה מחום ממערכת, לא ניתן לבצע עבודה. ג'ים מת.
אבל זה תיאורטי לחלוטין. כמעט בלתי אפשרי לצנן משהו לאפס מוחלט. כדי לקרר משהו צריך לעבוד כדי להפיק ממנו חום. ככל שתקרה יותר קר, אתה צריך לעשות יותר עבודה. כדי להגיע לאפס מוחלט, עליכם להכניס כמות אינסופית של עבודה. וזה מגוחך.
כפי שבטח למדת בשיעור פיזיקה או כימיה, הטמפרטורה של גז מתורגמת לתנועת החלקיקים בגז. כשמצננים גז, על ידי שאיבת חום ממנו, החלקיקים מאטים.
הייתם חושבים שעל ידי קירור משהו לאפס מוחלט, כל תנועת החלקיקים במשהו תיפסק. אבל זה לא נכון.
מנקודת מבט של מכניקת הקוונטים, לעולם אינך יכול לדעת את מיקום ותנופת החלקיקים בו זמנית. אם החלקיקים נעצרו, הייתם מכירים את המומנטום שלהם (אפס) ואת מיקומם… ממש שם. היקום וחוקי הפיזיקה שלו פשוט לא יכולים לאפשר לזה לקרות. תודה על עקרון אי הוודאות של הייזנברג.
לכן, תמיד יש מעט תנועה, אפילו אם היית יכול להגיע לאפס מוחלט, שאתה לא יכול. אבל אתה לא יכול לחלץ ממנו עוד חום.
הפיזיקאי רוברט בויל היה מהראשונים ששקלו את האפשרות שיש טמפרטורה נמוכה ככל האפשר, אותה כינה הפריג'ידום הפרימליום. בשנת 1702, גיום אמונטונס יצר מדחום שהוא חשב שהוא יסתיים ב -240 מעלות צלזיוס. די קרוב, למעשה.
אבל היה זה הלורד קלווין, שיצר את הסולם המוחלט הזה בשנת 1848, החל מ -273 צלזיוס, או 0 קלווין.
לפי מדידה זו, אפילו עם טוחנת הרוח שלה, וויניפג היה קלווין 223 קריר באותו יום חורפי.
פני השטח של פלוטו לעומת זאת משתנים משפל של 33 קלווין לגובה של 55 קלווין. זה -240 צלזיוס עד -218 צלזיוס.
טמפרטורת הרקע הממוצעת בכל היקום היא 2.7 קלווין בלבד. לא תמצאו הרבה מקומות שקרים, אלא אם כן תצאו לחללים הקוסמיים העצומים המפרידים בין אשכולות גלקסיות.
עם הזמן, טמפרטורת הרקע של היקום תמשיך לרדת, אך היא לעולם לא תגיע לאפס מוחלט. אפילו בשנות גוגול, כאשר סוף סוף התנדף החור השחור העל-מסיבי, ולא נותר חום שמיש ביקום כולו.
למעשה, אסטרונומים מכנים עתיד עגום זה "מוות החום" של היקום. זה מוות חום, כמו בתוך, מוות של כל החום. ושמחה.
אולי תופתעו לדעת שהטמפרטורה הקרה ביותר ביקום כולו נמצאת כאן על כדור הארץ. ובכן, לפעמים, בכל מקרה. ובהנחה שלזרים אין טכנולוגיה טובה מאיתנו, מה שהם ככל הנראה עושים.
בזמן שאני מקליט את הסרטון הזה, פיזיקאים השתמשו בלייזרים כדי לקרר את הגז של Rubidium-87 ל -170 ננוקלווין בלבד, חלק זעיר מעל אפס מוחלט. למעשה, הם זכו בפרס נובל על עבודתם בגילוי עיבוי בוזה-איינשטיין.
נאס"א עובדת למעשה על ניסוי חדש בשם מעבדת Cold Atom שתעביר גרסה של טכנולוגיה זו לתחנת החלל הבינלאומית, שם היא אמורה להיות מסוגלת לקרר חומר עד 100 פיקוקלווין. זה קר.
להלן טעימות. אפס מוחלט הוא הטמפרטורה הקרה ביותר שאפשר להגיע אי פעם, הנקודה בה לא ניתן להפיק אנרגיה מחום נוספת ממערכת. לעולם אל תגיד תארים קלווין, תגרום כל כך לנצח. היקום לא יכול להתאים ליכולות הייצור הקרות שלנו ... עדיין. קח את היקום הזה.
אשמח לשמוע את הטמפרטורה הקרה ביותר שחווית אי פעם באופן אישי. בשבילי זה היה בביקור בבאפלו בדצמבר. זה לא נכון.
פודקאסט (שמע): הורדה (משך: 6:54 - 2.4MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
פודקאסט (וידיאו): הורדה (משך: 6:56 - 90.4MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
