به گزارش ثریا صفر مطلق پائینترین دمای نظری است که دانشمندان آن را ۲۷۳.۱۵- درجه سانتیگراد تعریف میکنند. این دما حتی سردتر از دمای بخش خارجی فضاست و تا به امروز هیچ چیز از چیزهایی که ما میشناسیم، به دمای صفر مطلق نرسیده است. اما آیا حتی امکان دستیابی به این دمای عجیب وجود دارد؟
برای پاسخ دادن به این سوال، باید به این موضوع بپردازیم که در واقع دما چیست؟ ما عادت داریم تا فاکتور دما را برای اعلام گرم یا سرد بودن چیزی اعلام کنیم؛ اما واقعیت این است که دما معیاری از انرژی یا ارتعاشات همه ذرات یک سیستم است. اجسام داغ انرژی بیشتری دارند؛ در نتیجه ذرات آنها ارتعاش سریعتری خواهند داشت. نقطهای که در آن ذرات فاقد انرژی هستند و درنتیجه حرکتی نمیکنند، چیزی است که بهعنوان دمای صفر مطلق تعریف میشود.
تلاش دانشمندان برای رسیدن به صفر مطلق
دانشمندان علاقه زیادی دارند تا به این دماهای پائین دست پیدا کنند؛ چرا که با کاهش سرعت ذرات، چند اثر کوانتومی جذاب در آنها ظاهر میشود. سانکالپا گوش، فیزیکدان نظری ماده چگال درموسسه فناوری دهلی هند در این رابطه گفت:« یک اصل اساسی در مکانیک کوانتوم، دوگانگی موج-ذره است. پدیدهای که در آن ذرهای مثل فوتون نور میتواند مثل ذره یا موج رفتار کند.»
او دراین رابطه گفت:« در هنگام برخورد با ذرات مکانیکی کوانتومی، مهم این است که "غیرقابل تشخیص بودن" آنها را در نظر داشته باشیم. این امکان وجود ندارد که ذرات و امواج را به شکل جداگانه ردیابی کنیم. این کاری است که در مورد اجسام بزرگتر، قادر به انجام آن هستیم. منشا این را میتوان به اصل عدم قطعیت معروف هایزنبرگ برگرداند که طی آن ماهیت احتمالی آن اندازهگیری مکانیکی کوانتومی را با کمیت تعیین میکند (بدین معنا که وقتی موقعیت یک ذره به صورت دقیق اندازهگیری میشود، تکانه آن با دقت کمتری شناخته میشود و بالعکس). این ماهیت احتمالی به یک ذره مکانیکی کوانتومی، یک ویژگی موج مانند میدهد.»
وسعت این رفتار موج مانند کوانتوم، با نسبت فواصل بین ذره که در سیستم تحت عنوان طول موج حرارتی De Broglie شناخته میشود، مطرح خواهد شد. در دماهای معمولی، این رفتار کوانتومی ناچیز است؛ اما با پائین آمدن دما و سرد شدن ذرات، اثرات عجیبی را شاهد خواهیم بود.
گوش ادامه داد:« این نسبت با کاهش دما بزرگتر شده و در صفر مطلق، بینهایت است. پدیدههای کوانتومی مثل سیالیت فوقالعاده (جریان بدون اصطکاک)، ابررسانایی (جریان بدون مقاومت) و چگالش اتمی فوق سرد همه به همین دلیل اتفاق میافتند.»
در آزمایشهای اولیه فوق سرد در دهه ۱۹۹۰، برای شروع بررسی این اثرات از تکنیکی به نام خنککننده لیزری استفاده کردند. کریستوفر فوت، فیزیکدان فوق سرد دانشگاه آکسفورد دراین رابطه گفت:« نور، نیرویی بر اتمها وارد میکند که آنها را تا دمای پائین ۲۷۲.۱۵- سانتیگراد (یا یک کلوین) کاهش میدهد. این سرعت برای مشاهده رفتار کوانتومی در جامدات و مایعات به اندازه کافی پائین است ولی درباره گازهایی که مورد مطالعه قرار میگیرند، برای دریافت این اثرات کوانتوم، به دمای ۱۰ نانوکلوین نیاز داریم.»
پائینترین دمای ثبت شده
پائینترین دمایی که تا به امروز در یک آزمایشگاه ثبت شده، در سال ۲۰۲۱ و توسط گروهی در آلمان ایجاد شده. اعضای این تیم، اتمهای گاز مغناطیسی شده را در یک برج ۱۲ متری به پائین راندند و دائما میدان مغناطیسی را روشن و خاموش میکردند تا سرعت ذرات را آنقدر کند کنند تا تقریبا به حالت ساکن در بیایند. در این آزمایش که تحت عنوان خنکسازی تله مغناطیسی شناخته میشود، ذرات گاز به دمای باورنکردنی ۳۸ پیکوکلوین (۳۸ تریلیونم درجه سانتیگراد بالاتر از صفر مطلق که کاملا محدوده ای برای شروع مشاهده اثرات کوانتوم در گازهاست) میرسند.
اما آیا تلاش برای خنک کردن بیشتر مواد مفید است؟ طبق گفته فوت، احتمالا نه. او در این رابطه گفت:« تمایل ما به مشاهده اثرات کوانتومی به مراتب بیشتر از رسیدن به دمای صفر مطلق است. اتمهای خنک شده با لیزر قبلا در استانداردهای اتمی که زمان بینالمللی (ساعتهای اتمی) را تعریف میکنند و در رایانههای کوانتومی مورد استفاده قرار گرفتهاند. کار در دماهای پائینتر هنوز در مرحله تحقیق است و مردم از این متدها برای آزمایش نظریههای فیزیکی جهانی استفاده میکنند.»
در حال حاضر این امکان وجود ندارد تا آن ۳۸ تریلیونم درجه نهایی را کاهش داد و البته برای محقق کردن این هدف، باید موانع دیگر را نیز از پیش رو برداشت. در حقیقت حتی اگر به دمای صفر مطلق برسیم هم ممکن است به دلیل تکنیکهای اندازهگیری غیردقیق، آن را از دست بدهیم.
فوت ادامه داد:« با ابزارهای فعلی، نمیتوان تشخیص داد که آیا دما صفر است یا یک دمای بسیار بسیار پائین. برای اندازهگیری دمای صفر مطلق، در واقع به یک دماسنج بی نهایت دقیق نیاز دارید و این فراتر از سیستمهای اندازهگیری فعلی ماست.»
منبع: خبر آنلاین
نحوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای علوم پزشکی استانهای جنوبی
مهلت تخلیه خوابگاههای دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
توضیح معاون علمی رئیس جمهور درباره سند راهبردی «توسعه فرانچایز دانشبنیان»
امارات مقصد بعدی موشکهای ایرانی؟ +عکس
تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشتهها
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
فروشگاههای اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید میشوند
ترامپ دسترسی به پستهایش در شبکه اجتماعی تروث را میفروشد
آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشتههای شناور برگزار شد
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
بزرگداشت رهبر شهید و دکتر مصباحالهدی باقریکنی در دانشگاه امام صادق
گوگل باید دسترسی به سرویسهایش را برای رقبا فراهم کند
نوبت آخر آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد
رگولاتور انگلیس درباره تیک تاک تحقیق می کند
برگزاری کنکور ارشد ۱۴۰۵ برای توانخواهان و زندانیان
آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ در سلامت و آرامش برگزار شد
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
سیاست بچهگانه ترامپ سوژه کارتون هنرمند برزیلی شد
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ در سلامت و آرامش برگزار شد
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
برگزاری کنکور ارشد ۱۴۰۵ برای توانخواهان و زندانیان
سیاست بچهگانه ترامپ سوژه کارتون هنرمند برزیلی شد
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
امارات مقصد بعدی موشکهای ایرانی؟ +عکس
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
نوبت آخر آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.