Sifuri kabisa: historia ya ugunduzi na matumizi ya msingi

Physical dhana ya "zero kabisa" ni sayansi ya kisasa ni muhimu sana: ni ni uhusiano wa karibu na dhana kama vile superconductivity, kufungua ambayo kuundwa furor katika nusu ya pili ya karne ya ishirini.

Ili kuelewa ni sifuri kabisa, rejea kazi za Fizikia kama maarufu, kama G. Fahrenheit, Celsius, A., J. Gay-Lussac na William Thomson. Wao kucheza jukumu muhimu katika uumbaji kutumika mpaka sasa mizani kuu joto.

Kwanza joto wadogo zake mapendekezo katika 1714, Ujerumani mwanafizikia G. Fahrenheit. Hivyo kwa sifuri kabisa, ambayo ni, hatua ya chini ya kiwango, joto ya mchanganyiko ilichukuliwa, ambayo ni pamoja theluji na amonia. muhimu sababu ya mara kawaida ya binadamu mwili joto, ambayo ilikuwa sawa na 1000. Kwa hiyo, kila sehemu ya ukubwa inaitwa "digrii Fahrenheit" na wadogo yenyewe - ". Fahrenheit"

Baada ya miaka 30 Swedish falaki A. Celsius mapendekezo joto wadogo ambapo dots msingi kuwa kiwango barafu joto na kiwango mchemko ya maji. Kiwango hiki ilikuwa jina la "Celsius", bado ni maarufu katika nchi nyingi duniani, ikiwa ni pamoja katika Urusi.

Katika mwaka 1802, kupapasa tafiti zake maarufu, mwanasayansi Kifaransa J. Gay Lussac iligundua kuwa kiasi wingi wa gesi kwa kanieneo ya mara kwa mara ni moja kwa moja unategemea joto. Lakini ya kuvutia zaidi ni ukweli kwamba wakati joto ni 10 centigrade, kiasi cha ongezeko gesi au kupungua kwa kiasi hicho. Kufanya hesabu lazima, Gay-Lussac iligundua kuwa thamani hii ni sawa na 1/273 ya kiasi cha gesi katika joto la 0C.

Kutoka sheria hii ikifuatiwa hitimisho ni kwamba hali ya joto ni sawa na -2730S ni joto chini kabisa, hata kuja karibu, haiwezekani kufikia. Ni joto hii inaitwa "zero kabisa."

Zaidi ya hayo, zero kabisa ilikuwa ni hatua ya kuanzia kwa ajili ya kujenga kamili wadogo joto, ushiriki kikamilifu katika ambayo ilichukua mwanafizikia British William Thomson, ambaye pia anaitwa Lord Kelvin.

Utafiti wake msingi wasiwasi ushahidi kuwa hakuna mwili katika asili, haiwezi kupozwa chini ya sifuri kabisa. Hata hivyo, ametumia pili sheria ya Thermodynamics, kwa hiyo, ilianzisha yao katika 1848, kabisa joto wadogo ukawa unajulikana kama thermodynamic au "Kelvin wadogo."

Katika miaka iliyofuata na miongo ilichukua mahali pekee vipimo namba ya dhana ya "zero kabisa", ambayo baada ya vibali mbalimbali ilichukuliwa -273,150S sawa.

Ni lazima pia alibainisha kuwa zero kabisa ina jukumu muhimu sana katika mfumo wa SI. Jambo ni kwamba katika mwaka wa 1960, katika pili cha Mkutano Mkuu juu ya mizani na vipimo Unit ya thermodynamic joto - kelvin - akawa mmoja wa vitengo sita kuu ya kipimo. Hivyo hasa ulieleza kuwa moja shahada Kelvin numerically sawa na moja kiasi cha Celsius, isipokuwa kwamba "Kelvin" kiini inachukuliwa kuwa zero kabisa, yaani -273,150S.

Basic kimwili kwa maana ya sifuri kabisa yamo katika ukweli kwamba, kulingana na sheria ya msingi ya fizikia, katika joto hili nishati ya mwendo wa chembe ya msingi kama vile atomi na molekuli ni sawa na sifuri, na katika kesi hii ya kuacha mwendo yoyote random wa chembechembe hizi. Wakati joto la kabisa sifuri, atomi na molekuli kuchukua nafasi wazi katika mambo muhimu ya kimiani kioo, na kutengeneza awali mfumo.

Hivi sasa, kwa kutumia vifaa maalum, watafiti walikuwa na uwezo wa kupata joto la tu ppm chache juu ya sifuri kabisa. Kufikia hii ukubwa huo kimwili haiwezekani kutokana na hapo juu ilivyoelezwa sheria ya pili ya Thermodynamics.