الصفر المطلق

الصفر المطلق بالإنگليزية: Absolute zero: هي درجة الحرارة التي ينعدم عندها ضغط الغاز المثالي. وتعني الحالة التي تكون درجة حرارة المادة فيها أقل ما يمكن ان تصل اليه. وتقضي بان ذرات أوجزيئات المادة تكون لها أقل طاقة في تلك الحالة. اكتشف الفهماء ان أقل درجة حرارة يمكن الوصول اليها هي 273.15 درجة سيلزيوس تحت الصفر. تم الوصول إلى فهم هذا القياس بالاعتماد على العلاقة الطردية بين درجة حرارة غاز ما وضغطه وبالتجربة تبين حتى ضغط الغاز يساوي صفرا عند درجة حرارة 273.15 درجة سيلسيوس تحت الصفر.
يسمى مقياس الحرارة الذي له قيمة صفر عند درجة الصفر المطلق بمقياس حرارة مطلق. وهناك مقياس واحد يطابق هذا الوصف وهومقياس كلفن. الرقم صفر على هذا المقياس يساوي الصفر المطلق أو(0 كلفن) ولا تستعمل حدثة درجة للقياس به.
مقياس كلفن مرتبط بمقياس سيلزيوس حيث ان جميع واحد درجة سيلزيوس تساوي واحد كلفن، ولكن الفرق سيلزيوس يبدأ عد درجات الحرارة من -273.15 أما كلفن فيبدأ من 0، إلى غير ذلك يمكن فهم درجة حرارة سيلسيوس من كلفن بتنقيص 273.15 من كلفن والعكس بالعكس. فاذا افترضنا ان درجة حرارة مادة تساوي 50 كلفن فانها تساوي أيضا 50-273.15 فيكون الناتج -223.15 درجة سيلسيوس.
. أي حتى

 T (كلفن) = t (درجةمئوية) + 273.15

يعتقد الفيزيائيين ان درجة الحرارة لا يمكن ان تصل إلى الصفر المطلق تماما، وأقل درجة حرارة تم الوصول اليها هي واحد في الالف مليون من الدرجة فوق الصفر المطلق.ويحاول الفهماء الان إثبات عمليا الصفر المطلق للغاز والذى ينعدم عندة ضغط الغاز وحجمة على تدرج كلفن.

في بعض المصادر تعتبر درجة الصفر المطلق ( -273.16) درجة .

العلاقة بمكثفات بوز أينشتاين

مكثـَّف بوز-أينشتاين Bose-Einstein Condensate هي مادة تتصرف بطريقة غير طبيعية فقط عند درجات حرارة شديدة الإنخفاض، من الممكن عند كسر من البليون من درجة فوق الصفر المطلق. وعند تلك النقطة تصبح قوانين الثرموديناميكا هامة جداً.

مقاييس درجات الحرارة المطلقة

درجات الحرارة السالبة

الصفر المطلق درجة الحرارة النظرية التي تكتسب فيها ذرات المادة وجزيئاتها أقلّ قدرٍ ممكن من الطاقة. تساوي هذه الحرارة، التي يعتقد الفهماء أنها الحد الأدنى الممكن تحصيله (- 273,15°م). وقد أُسست هذه القيمة جزئيًا على ملاحظات العلاقة بين الحرارة وضغط الغاز. حين تنخفض درجة حرارة الغاز المعبّأ في جسم ما، فإن ضغطه ينخفض في تناسب طردي بحيث يساوي صفرًا عند - 273,15°م.

ويسمىّ مقياس درجة الحرارة ذوالصفر المطلق في نقطة الصفر، مقياس الحرارة المطلق، ومن أمثلته مقياس كلفن، وهوالمعيار العالمي للقياس الفهمي للحرارة. يساوي الصفر المطلق في مقياس كلفن صفر كلفن، (صفر ك). ولا تستعمل حدثة درجة ورمز الدرجة (°) في قراءات حرارة كلفين.

ينتمي مقياس كلفن إلى المقياس السلسيوسي (المئوي). ويمكن الحصول على درجة الحرارة بالكلفن بإضافة 273,15° إلى الدرجة المئوية اللقاءة فدرجة الحرارة 20°م، على سبيل المثال، تساوي 293,15ك.

ويقول فهماء الطبيعة إنّ من المحال تحصيل درجة حرارة للصفر المطلق تمامًا. وأدنى درجة حرارة سجّلت حتى الآن هي نحو0,00001ك، وكان قد تمّ الحصول عليها بتبريد بعض أنواع السبائك. تم مغنطة نوى تلك الفلزات في درجة حرارة منخفضة للغاية في مجال مغنطيسي. وحين أزيح المجال المغنطيسي، أصبحت النوى عديمة الخصائص المغنطيسية، وهبطت درجة حرارتها إلى مايقرب من الصفر المطلق.

Certain semi-isolated systems, such as a system of non-interacting spins in a magnetic field, can achieve negative temperatures; however, they are not actually colder than absolute zero. They can be however thought of as "hotter than T = ∞", as energy will flow from a negative temperature system to any other system with positive temperature upon contact.

The notion of a negative temperature is quite misleading. As mentioned previously, temperature is an entropically defined quantity. Temperature is effectively a measure of the number of thermally accessible states of a system at equilibrium. If the system is not in an equilibrium configuration, it will have a negative temperature.

طالع أيضاً

حار مطلق
سلسيوس
Cosmic microwave background radiation (this spacetime currently has a background temperature of roughly 2.7 K)
Delisle scale
فارنهايت
حرارة
ITS-90
كلڤن
Orders of magnitude (temperature)
درجة حرارة پلانك
مقياس رانكين
Thermodynamic (absolute) temperature
النقطة الثلاثية