największy degenerat fizyki - czyli o tym, że nie da się upaść niżej niż zero bezwzględne

5
na samym wstępie chciałbym bardzo podziękować wszystkim czytelnikom mojego poprzedniego artykułu na temat „demona Maxwella” za ciepłe przyjęcie i dotarcie do końca tej „lektury”, która nie była łatwa w czytaniu i nie została oszczędzona od błędów językowych…świetna autoreklama

kiedy myślicie o zerze bezwzględnym a jednocześnie kierujecie samochodem to pierwsze co może przyjść wam na myśl to prezes PKN Orlen – nic bardziej mylnego, Daniel Obajtek nie jest związany z brakiem poruszania się atomów ale…jeśli czysto teoretycznie byłby temperaturą i upadł by tak nisko, że osiągnął by -273,15 stopni Celsjusza to można powiedzieć, że byłby pełnoprawnym zerem bezwzględnym
największy degenerat fizyki - czyli o tym, że nie da się upaść niżej niż zero bezwzględne
dosyć teorii i przejdźmy do kolejnej teorii ...za każdym razem kiedy mierzysz temperaturę dowolnego ciała to tak naprawdę rejestrujesz średnią energię cząsteczek, które budują to ciało

kiedy temperatura wzrasta to jej atomy nabierają energii i silniej drgają w swoich pozycjach, przeciwna sytuacja jest wtedy kiedy temperatura spada a atomy zawarte w ciele poruszają się coraz wolniej i wolniej aż do momentu kiedy całkowicie przestają się ruszać – taka sytuacja jest niemożliwa ale czysto hipotetycznie nazywana jest zerem bezwzględnym, o tym dla czego opowiem w dalszej części lektury
największy degenerat fizyki - czyli o tym, że nie da się upaść niżej niż zero bezwzględne
samo pojęcie zera bezwzględnego jest stosunkowo stare bo już w XVIII wieku wiedzieli, że energia wzrasta wprost proporcjonalnie do temperatury i tą prostą przedstawiającą zależność należy przedłużyć aby znaleźć temperaturę, przy której energia osiąga zero (już wam to zaspojlerowałem jest to - 273,15 stopni Celsjusza)

jak na prawdziwego brytola przystało bo u nich w kraju wszystko musi być inne zaczynając od ruchu drogowego a kończąc skali temperatur w XIX wieku lord Thomson Kelvin zaproponował nową skalę temperatur, która startuje od zera absolutnego - nie było to jakieś innowacyjne okrycie bo jest to nic innego jak przesunięcie skali Celsjusza ale obecnie za jego pomocą większość naukowców mierząc temperaturę posługuje się właśnie skalą Kelwina a nie Celcjusza
największy degenerat fizyki - czyli o tym, że nie da się upaść niżej niż zero bezwzględne
*ciekawostka* w ogóle lord Thomson Kelvin to bardzo ciekawa persona najbardziej znany oprócz jego z skali jest też z pomocy przy budowie pierwszego kabla telegraficznego - moim zdaniem bardzo nie doceniana postać między innymi przez swoje specyficzne poglądy (między innymi odrzucanie teorii ewolucji Darwina czy odrzucanie istnienia atomów) na wielu naukowych dyskusjach był po prostu jak ktoś, który próbuje przepchać opłatę reprograficzną

z czasem technika idzie do przodu jest to naturalny proces a co za tym idzie rozwój na nauki również - w ten właśnie sposób w 1994 roku w NIST w Boulder (Kolorado) naukowcom udało się schłodzić atomy cezu do 700 miliardowych K powyżej zera bezwzględnego, a całkiem niedawno naukowco z Kioto udało się schłodzić atomy iterbu – do temperatury jednej miliardowej K powyżej zera bezwzględnego – jednak wciąż te nieprawdopodobne wyniki są poniżej zera bezwzględnego dlaczego?
największy degenerat fizyki - czyli o tym, że nie da się upaść niżej niż zero bezwzględne
a no dlatego, że po pierwsze nie było by czym to zmierzyć ponieważ jakikolwiek termometr, który sam ma temperaturę wyższą niż zero bezwzględne zakłócał by pomiar prowadząc ciepło do badanego przedmiotu a po drugie to jest w chuj skomplikowane i bardzo trudno jest mierzyć temperaturę w przypadku tak absurdalnie niskich energii gdzie w między czasie dochodzą inne efekty takie jak nadprzewodnictwo czy mechanika kwantowa, które komplikują sprawę wpływając na ruch i stan atomów

takim akcentem kończę kolejny artykuł cieszę się, że dotrwałeś do końca i poszerzyłeś wiedzę na tym łez padole, trzymajta się chollera jasna
Obrazek zwinięty kliknij aby rozwinąć ▼

demon Maxwella

20
demon Maxwella, czyli o jednej z bardziej ciekawych prób wyruchania drugiej zasady termodynamiki oraz o tym jak zaklęta w matematycznych równaniach i modelach fizyka...w sumie wcale nie jest taka kurwa zaklęta jak Ci się wydaje a nawet jak się skupisz to jako tako kontaktujesz - zapraszam do przeczytania mojego pierwszego artykułu na tym łez padole 


demon Maxwella
aby lepiej zrozumieć czym tak właściwie jest jedna z najbardziej kontrowersyjnych prób załamania drugiej zasady termodynamiki musimy zrozumieć czym jest sama druga zasada termodynamiki...

odprowadź wzrok od swojego komuptera i porozglądaj się po swoim pokoju niezły burdel co? z każdym dniem staje się on coraz większy i większy aż do momentu kiedy twoja stara Cię nie odwiedzi...można powiedzieć, że rozkład rzeczy w twoim pokoju będzie miał po prostu więszką...entropię

(na załączonym obrazku widzimy piękny obraz większej entropii)
demon Maxwella
no dobra ale co to wszystko ma wspólnego z twoim pokojem? 
a no, że alternatywnym sposobem wyrażenia zasady termodynamiki jest to, że dla izolowanego układu entropia wzrasta i nigdy nie maleje...temperatura jest bezpośrednio związana z entropią -  zimne ciała mają małą entropię bo ich atomy są w mniejszym nieporządku gdy je ogrzejemy - wówczas silniej drgają

więc dochodzimy do wniosku, że każda zmiana entropii układu, biorąc pod uwagę wszystkie jej elementy musi skutkować jej wzrostem

podsumowując to wszystko dochodzimy do wniosku, że ciepło przekazywane jest od ciały zimnych do ciepłych a nie na odwrót
demon Maxwella
Teraz nagle zza kurtyny wychodzi szkocki fizyk James Clark Maxwell, który w latach 60. XIX wieku opracował swój eksperyment myślowy, który mówi o tym, że w sumie to gówno prawda...

Wyobraź sobie dwa pudełka wypełnione gazem o jednakowej temperaturze, jedno obok drugiego. Pomiędzy pudełkami znajduje się mały otwór, tak aby cząsteczki z jednego pudełka mogły przechodzić do drugiego. Jeśli jeden z pojemników byłby cieplejszy niż drugi to cząsteki mogły by przechodzić przez otwór i wyrównywać temperaturę. W ten sposób średnia prędkość cząsteczek w jendym pudełku wzrastałaby kosztem drugiego pudełka, zatem ciepło było by przenoszone z zimniejszego pudełka do cieplejszego.
demon Maxwella
No nimby wszystko super, piękne ale jednak nie do końca...przedewszystkim to proces pomiaru prędkości cząsteczek oraz otwieranie i zamykanie drzwiczek między pojemnikami z gazem wymagały by pracy a co za tym idzie oczywiście energii więc znaczyło by to tyle, że całkowita temperatura układu nie zmnijeszy się. Najbardziej bliski realizacji pomysłu Maxwella był David Leigh, którego wytwór pozwalał na separację szybko i wolno poruszających się cząsteczek ale jest jeden chaczyk potrzebował on zewnętrznego zasilana aby to zrobić.

Więc tak naprawdę nie istanieje mechanizm aby w tej fomie przenieść cząsteczki bez użycia dodatkowej siły a fizycy z całego świata nadal dwoją się i troją aby naruszyć to co jest filarem współczesnej fizyki ale jak to się mówi łamać drugę zasadę termodynamiki to by każdy chciał ale udowaniać to nie ma komu (wcale się tak nie mówi).

No więc jeśli macie jakiś pomysł to dajcie zać może uda się nawet jakiegoś Nobla ugrać przy dobrych wiatrach ale tak na poważnie to dziękuję za poświęcony czas i trzmymajcie się chollera jasna
Obrazek zwinięty kliknij aby rozwinąć ▼
0.10297179222107