Najniža temperatura u prirodi

Najniža temperatura u prirodi moguća

Na Vostoku, ruskoj antarktičkoj postaji, temperatura od -89, 4 C (-129 F) zabilježena je 21. srpnja 1983. Izmjerena je u odgovarajućim meteorološkim uvjetima. Najniža temperatura u prirodi MOGUĆA je apsolutna nula, koja definira 0 stupnjeva Kelvina (-273, 15 stupnjeva C. ili -459, 67 stupnjeva F. ) Ako pod ‘prirodom’ mislite BILO GDJE izvan laboratorija, intergalaktički prostor vjerojatno bi ponudio najniže temperature u poznatom svemiru. Temperatura mjeri prosječnu kinetičku energiju molekula ili atoma bilo kojeg objekta. Budući da po definiciji ne sadrži materiju, sam vakuum prostora NEMA temperaturu. Atomi, molekule i čestice prašine koji bi plutali unutra dosegli bi temperaturu ravnoteže s kozmičkim pozadinskim zračenjem preostalim od Velikog praska. To je izmjerena jedna najniža temperatura u prirodi od 2, 724 K (-270, 426 stupnjeva C. ili -454, 767 stupnjeva F. ) Danas, apsolutna nula je najniža moguća temperatura gdje ništa ne može biti hladnije i u tvari ne ostaje toplinska energija.

Najniža temperatura u prirodi i istraživanja

Najniža temperatura u prirodi ikad zabilježena izravno na razini zemlje na Zemlji je -89, 2 ° C (-128, 6 ° F; 184, 0 K) na sovjetskoj stanici Vostok na Antarktiku 21. srpnja 1983. godine zemaljskim mjerenjima. Dana 10. kolovoza 2010., satelitska promatranja pokazala su površinsku temperaturu od -93, 2 ° C (-135, 8 ° F; 180, 0 K) na 81, 8 ° J 59, 3 ° E, duž grebena između Dome Argus i Dome Fuji, na 3. 900 m (12. 800 ft) uzvišenje. Rezultat je izviješten na 46. godišnjem sastanku Američke geofizičke unije u San Franciscu u prosincu 2013., to je privremena slika i može biti predmet revizije kao najniža temperatura u prirodi. Vrijednost nije navedena kao rekordno najniža temperatura, jer je izmjerena daljinskim snimanjem sa satelita, a ne zemaljskim termometrima, za razliku od zapisa iz 1983. Najavljena temperatura odražava temperaturu ledene površine, dok su očitanja Vostoka mjerila zrak iznad leda, pa te dvije temperature nisu izravno usporedive. Noviji rad [5] prikazuje mnoga mjesta na visokom Antarktiku gdje se površinske temperature spuštaju na približno -98 ° C (-144 ° F; 175 K). Zbog vrlo jakog temperaturnog gradijenta u blizini površine, to podrazumijeva minimume temperature zraka pri površini od približno -94 ° C (-137 ° F; 179 K).

Najniža temperatura u prirodi i napredak u eksperimentima

1904. nizozemski znanstvenik Heike Kamerlingh Onnes stvorio je poseban laboratorij u Leidenu u Nizozemskoj s ciljem proizvodnje tekućeg helija. 1908. uspio je sniziti temperaturu na manje od -269 ° C (-452, 2 F, 4 K), što je manje od četiri stupnja iznad apsolutne nule. Samo u ovom izuzetno hladnom stanju helij će se ukapiti, a vrelište helija bilo je na -268, 94 ° C (-452, 092 F). Kamerlingh Onnes dobio je Nobelovu nagradu za svoje postignuće. Onnesova se metoda oslanjala na depresurizaciju predmetnih plinova, što ih dovodi do hlađenja adijabatskim hlađenjem. To proizlazi iz prvog zakona termodinamike: gdje je U = unutarnja energija, Q = toplina dodana u sustav, W = rad koji je sustav obavio. Razmislite o plinu u kutiji zadane zapremine. Ako je tlak u kutiji veći od atmosferskog, tada će nakon otvaranja kutije naš plin raditi na širenju okolne atmosfere. Kako je ovo širenje adijabatsko, a plin je obavio posao. To su sve načini koji pomažu izračunati koja je najniža temperatura u prirodi. Kako se unutarnja energija smanjivala, tako se smanjuje i temperatura. Od studenog 2000. godine, za eksperiment u laboratoriju za niske temperature Sveučilišta u Helsinkiju prijavljene su temperature nuklearnog spina ispod 100 pK. Međutim, ovo je bila temperatura jedne određene vrste kretanja – kvantnog svojstva koje se naziva nuklearni spin – a ne ukupna prosječna termodinamička temperatura za sve moguće stupnjeve slobode. Na tako niskim temperaturama pojam “temperatura” postaje višeznačan jer se ne može pretpostaviti da molekularno kretanje prosječno prelazi stupnjeve slobode. Odgovarajuća vršna emisija bit će u radio valovima, a ne u poznatom infracrvenom zračenju, pa ga susjedni atomi vrlo neučinkovito apsorbiraju, što otežava postizanje toplinske ravnoteže. Laboratorij za niske temperature zabilježio je rekordno nisku temperaturu od 100 pK, odnosno 1, 0 × 10-10 K 1999. godine te to ne ulazi na popis na kojem je najniža temperatura u prirodi. Postojeći uređaj za postizanje niskih temperatura ima dva stupnja. Prvi koristi hladnjak za razrjeđivanje helija da dosegne temperature od millikelvina, a sljedeći stupanj koristi adijabatsku nuklearnu demagnetizaciju da bi postigao pikokelvine. Izuzetno niske temperature korisne su za promatranje kvantno-mehaničkih faza materije kao što su supertekućine i Bose-Einsteinovi kondenzati, koji bi bili poremećeni toplinskim kretanjem.

Tagovi: najniža temperatura, Najniža temperatura u prirodi