ข้ามไปเนื้อหา

ศูนย์สัมบูรณ์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางจาก ศูนย์องศาสัมบูรณ์)
ศูนย์องศาเคลวิน (−273.15 °C) ถูกวัดเป็นศูนย์สมบูรณ์

ศูนย์สัมบูรณ์ (อังกฤษ: Absolute zero) คืออุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นสภาวะที่พลังงานภายในของระบบ และในกรณีของโลกอุดมคตินั้น ค่าของเอนโทรปีจะมีค่าต่ำสุด มาตราขององศาเคลวินถูกกำหนดให้ศูนย์สัมบูรณ์เท่ากับ 0 K ซึ่งเทียบเท่ากับ −273.15 °C ในองศาเซลเซียส[1][2]และ −459.67 °F ในองศาฟาเรนไฮต์[3] ตามนิยามแล้ว มาตราส่วนอุณหภูมิเคลวินและแรงคินกำหนดจุดศูนย์ไว้ที่ศูนย์สัมบูรณ์ ขีดจำกัดนี้สามารถประมาณได้โดยการประมาณค่าตามกฎของก๊าซในอุดมคติไปยังอุณหภูมิที่ปริมาตรหรือความดันของก๊าซแบบคลาสสิกเป็นศูนย์

แม้ว่าจะสามารถเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ได้ แต่ก็ไม่สามารถเข้าถึงศูนย์สัมบูรณ์ได้ กระบวนการไอเซนโทรปิกบางอย่าง เช่น การขยายตัวแบบอะเดียแบติก สามารถลดอุณหภูมิของระบบได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางที่เย็นกว่า อย่างไรก็ตาม ในกฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ บ่งชี้ว่าไม่มีกระบวนการทางกายภาพใดที่สามารถเข้าถึงศูนย์สัมบูรณ์ได้ในจำนวนขั้นตอนที่จำกัด เมื่อระบบเข้าใกล้ขีดจำกัดนี้ การลดอุณหภูมิลงอีกจะยากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ว่าวิธีการทำความเย็นที่ใช้จะเป็นอย่างไรก็ตาม ในศตวรรษที่ 21 นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 100 พิโคเคลวิน (pK) ที่อุณหภูมิต่ำเหล่านี้ สสารจะแสดงปรากฏการณ์ทางกลศาสตร์ควอนตัมที่แปลกใหม่ เช่น สภาพนำยิ่งยวด สภาพของไหลยิ่งยวด และการควบแน่นแบบโบส-ไอน์สไตน์ อนุภาคยังคงแสดงการเคลื่อนที่แบบพลังงานจุดศูนย์ตามที่กำหนดโดยหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก และสำหรับระบบของเฟอร์มิออนตามหลักการกีดกันของเปาลี

อ้างอิง

[แก้]
  1. "SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition (updated in 2022in". BIPM. p. 133. สืบค้นเมื่อ 7 September 2022. [...], it remains common practice to express a thermodynamic temperature, symbol T, in terms of its difference from the reference temperature T0 = 273.15 K, close to the ice point. This difference is called the Celsius temperature.
  2. Arora, C. P. (2001). Thermodynamics. Tata McGraw-Hill. Table 2.4 page 43. ISBN 978-0-07-462014-4.
  3. Zielinski, Sarah (1 January 2008). "Absolute Zero". Smithsonian Institution. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 1 April 2013. สืบค้นเมื่อ 26 January 2012.