Саманизька температура у всесвіті
Поняття температури з'явилося ще в давнину. З того часу воно не зазнало істотних змін. Як у давнину, вважалося, що температура це міра нагрітості тіла, так і тепер. Погляди древніх вчених і сучасних відрізняються лише описі її сутності. У давнину люди вважали, що температура є результатом наявності у тіла особливої невагомої матерії – теплорода. Зараз відомо, що температура є міра внутрішньої енергії тіла – енергії, обумовленої хаотичним рухом молекул, частинок з яких складаються тіла.
Найхолодніше місце у всесвіті
Але у всесвіті є місця куди менш доброзичливі і температури там досягають зайвих і неймовірних позначок.
Туманність Бумеранг - молода планетарна туманність і найхолодніший об'єкт у відомому нам Всесвіті. Туманність лежить у сузір'ї Центавр за 5 тисяч світлових років від Землі. Вона сформувалася навколо яскравої центральної зірки, коли вона скинула хмару газу одному з останніх етапів свого життя. Ця туманність розширюється та викидає охолоджений газ зі швидкістю 500 000 км/год. За рахунок величезної швидкості викиду молекули газу охолоне до -271 °С. Це найнижча з офіційно зареєстрованих природних температур. І, здавалося б, набагато менше, але і ця температура не є найнижчою.
Що таке абсолютний нуль? Чи дійсно така температура може існувати у Всесвіті? Чи можемо ми охолодити будь-що до абсолютного нуля в реальному житті?
Абсолютний нуль - це температура -273,15 градусів Цельсія, -459,67 за Фаренгейтом і просто 0 за Кельвіном. Це точка, де тепловий рух повністю зупиняється. Але така температура ніде не зустрічається у відомому нам всесвіті, так що мова піде про лабораторніумовах досягнення абсолютного нуля
У класичному розгляді питання при абсолютному нулі зупиняється все, але не обійтися без квантової механіки. Одним із передбачень квантової механіки є те, що неможливо виміряти точне положення або імпульс частинки з досконалою визначеністю. Це як принцип невизначеності Гейзенберга.
Якби ви могли охолодити герметичну кімнату до абсолютного нуля, сталися б дивні речі. Тиск повітря впав би практично до нуля, і оскільки тиск повітря зазвичай протистоїть гравітації, повітря сколапсує дуже тонкий шар на підлозі.
Але навіть у тому випадку, якщо ви зможете виміряти окремі молекули, ви виявите щось цікаве: вони вібрують і обертаються, зовсім небагато — квантова невизначеність у роботі. Щоб поставити крапки над i: якщо ви виміряєте обертання молекул вуглекислого газу за абсолютного нулі, ви виявите, що атоми кисню облітають вуглець зі швидкістю кілька кілометрів на годину — набагато швидше, ніж ви припускали.
Ближче ніж нам здається
То що ж виходить? Де найнижча температура у всесвіті?
На перший погляд, здається, що така температура може існувати десь дуже далеко в темних глибинах космосу, які ще не доступні нам навіть для спостереження, але, як не дивно, місце, де температура близька до абсолютного нуля набагато ближче, ніж нам здається. На Землі вчені в лабораторіях дедалі ближче підбираються до позначки абсолютного нуля. Найбільш близько до «Абсолютного нуля» підібралися до США. Американські фізики Ерік Корнелл (Eric Allin Cornell) і Карл Віман (Carl Wieman), у 1995 році при охолодженні атомів рубідії, досягли температури, менш ніж на 1/170 млрд. частку градуса вище за абсолютного нуля.