ชาวแคนาดาไม่ได้มีความภูมิใจมากนัก แต่เราสามารถทำให้คุณมีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิเย็นจัด ตอนนี้ฉันอาศัยอยู่บนชายฝั่งตะวันตกดังนั้นฉันนุ่มและอ่อนแอไม่ค่อยมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง
แต่สำหรับพี่น้องชาวแคนาดาบางคนอุณหภูมิอาจลดลงจนถึงระดับจิตใจและร่างกายของคุณสามารถเข้าใจได้ยาก ตัวอย่างเช่นฉันมีเพื่อนที่อาศัยอยู่ใน Winnipeg, Manitoba เป็นเวลาหนึ่งวันในฤดูหนาวที่ผ่านมาอุณหภูมิลดลงถึง -31C แต่ด้วยลมหนาวทำให้รู้สึกเหมือน -50C ในวันเดียวกันนั้นเองมันเป็นดาว -29C ที่เย็นสบายบนดาวอังคาร บนดาวอังคาร!
แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์และจักรวาลมันจะเย็นกว่ามาก ที่จริงแล้วอากาศหนาวเย็นจริง ๆ แล้วพวกเขาใช้ระดับอุณหภูมิที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง - เคลวิน - เพื่อวัดว่าสิ่งต่าง ๆ อยู่ไกลจากอุณหภูมิที่เย็นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้: Absolute Zero
ในระดับเซลเซียสศูนย์สัมบูรณ์คือ -273.15 องศา และในฟาเรนไฮต์มันคือ -459.67 องศา อย่างไรก็ตามในระดับเคลวินมันง่ายมาก ศูนย์สัมบูรณ์คือ 0 เคลวิน
เมื่อมาถึงจุดนี้นักวิทยาศาสตร์จะต้องพบกับการใช้งานที่ไม่ถูกต้อง ไม่ใช่ 0 องศาเคลวินคุณไม่ได้บอกว่าองศาเป็นแค่ส่วนเคลวิน แค่เคลวิน
เนื่องจากเมื่อคุณวัดบางสิ่งจากจุดที่กำหนดเองเช่นทิศทางที่คุณเพิ่งเลี้ยวคุณได้เปลี่ยนหลักสูตร 15 องศา แต่ถ้าคุณวัดจากจุดสัมบูรณ์เช่นอุณหภูมิทางกายภาพต่ำสุดที่กำหนดโดยธรรมชาติคุณจะต้องลดองศาเพราะมันเป็นค่าสัมบูรณ์ ศูนย์สัมบูรณ์
แน่นอนฉันอาจได้รับสิ่งนั้นผิดเช่นกัน สิ่งนี้ยาก
อย่างไรก็ตามกลับไปที่ Absolute Zero
Absolute Zero คืออุณหภูมิที่เย็นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในทางทฤษฎี ณ จุดนี้พลังงานความร้อนไม่สามารถสกัดได้จากระบบไม่สามารถทำงานได้ มันคือจิมที่ตายแล้ว
แต่มันเป็นทฤษฎีอย่างสมบูรณ์ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้บางสิ่งเย็นลงถึง Absolute Zero ในการทำให้บางสิ่งเย็นลงคุณต้องทำงานเพื่อดึงความร้อนออกมา ยิ่งคุณได้รับความเย็นมากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งต้องทำงานมากเท่านั้น ในการที่จะไปถึงศูนย์ Absolute คุณจะต้องทำงานอย่างไม่มีที่สิ้นสุด และนั่นก็ไร้สาระ
อย่างที่คุณอาจได้เรียนในวิชาฟิสิกส์หรือวิชาเคมีอุณหภูมิของก๊าซแปลมาจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคในก๊าซ เมื่อคุณทำให้แก๊สเย็นตัวลงโดยการดึงความร้อนออกมาอนุภาคจะชะลอตัวลง
คุณจะคิดว่าถ้าการทำให้บางสิ่งเย็นลงถึง Absolute Zero การเคลื่อนที่ของอนุภาคทั้งหมดในสิ่งนั้นจะหยุดลง แต่นั่นไม่จริง
จากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัมคุณจะไม่มีทางรู้ตำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาคในเวลาเดียวกัน หากอนุภาคหยุดลงคุณจะรู้ว่าโมเมนตัมของพวกมัน (ศูนย์) และตำแหน่งของพวกมันอยู่ตรงนั้น จักรวาลและกฎของฟิสิกส์ไม่สามารถอนุญาตให้เกิดขึ้นได้ ขอบคุณหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก
ดังนั้นจึงมีการเคลื่อนไหวเล็กน้อยเสมอแม้ว่าคุณจะไปถึงศูนย์ Absolute ซึ่งคุณไม่สามารถทำได้ แต่คุณไม่สามารถดึงความร้อนออกมาได้อีก
นักฟิสิกส์ Robert Boyle เป็นหนึ่งในคนแรกที่จะพิจารณาความเป็นไปได้ว่ามีอุณหภูมิต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ซึ่งเขาเรียกว่าตู้เย็นเบื้องต้น ในปี 1702 Guillaume Amontons ได้สร้างเทอร์โมมิเตอร์ที่เขาคำนวณไว้ที่ระดับ -240 C ซึ่งใกล้เคียงจริง
แต่มันคือลอร์ดเคลวินผู้สร้างมาตราส่วนสัมบูรณ์นี้ในปี 2391 เริ่มต้นที่ -273 C หรือ 0 เคลวิน
จากการวัดนี้ถึงแม้จะมี windchill ของมันวินนิเพกก็เป็นมนุษย์ 223 เคลวินในวันที่อากาศหนาวเย็น
ในขณะที่พื้นผิวของพลูโตนั้นมีความแตกต่างจาก 33 เคลวินต่ำถึงสูง 55 เคลวิน นั่นคือ -240 C ถึง -218 C
อุณหภูมิพื้นหลังเฉลี่ยทั่วทั้งจักรวาลนั้นมีค่าแค่ 2.7 เคลวิน คุณจะไม่พบสถานที่หลายแห่งที่เย็นชาเว้นแต่คุณจะออกไปหาช่องว่างในจักรวาลอันกว้างใหญ่ที่แยกกลุ่มกาแลคซี
เมื่อเวลาผ่านไปอุณหภูมิพื้นหลังของจักรวาลจะยังคงลดลง แต่จะไม่ถึงสัมบูรณ์อย่างแท้จริง แม้ในปี Googol เมื่อหลุมดำมวลมหาศาลสุดท้ายระเหยออกมาในที่สุดและก็ไม่มีความร้อนเหลืออยู่ในจักรวาลทั้งหมด
ในความเป็นจริงนักดาราศาสตร์เรียกอนาคตที่เยือกเย็นนี้ว่า "ความตาย" ของจักรวาล มันคือความตายที่ร้อนในขณะที่ความตายของความร้อนทั้งหมด และความสุข
คุณอาจประหลาดใจที่รู้ว่าอุณหภูมิที่หนาวที่สุดในจักรวาลอยู่ที่นี่บนโลก ก็บางครั้งก็ดี และสมมติว่ามนุษย์ต่างดาวไม่ได้รับเทคโนโลยีที่ดีกว่าพวกเราซึ่งพวกเขาอาจทำ
ในช่วงเวลาที่ฉันบันทึกวิดีโอนี้นักฟิสิกส์ได้ใช้เลเซอร์เพื่อลดความเย็นลงของก๊าซ Rubidium-87 ให้เหลือเพียง 170 nanokelvin ซึ่งเป็นเศษเล็กเศษน้อยเหนือ Absolute Zero ในความเป็นจริงพวกเขาได้รับรางวัลโนเบลจากการทำงานในการค้นพบคอนเดนเสทของ Bose-Einstein
NASA กำลังทำงานเกี่ยวกับการทดลองใหม่ที่เรียกว่า Cold Atom Lab ซึ่งจะส่งรุ่นของเทคโนโลยีนี้ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งจะสามารถทำให้วัสดุเย็นลงได้ถึง 100 picokelvin นั่นหนาว
นี่คือประเด็นของคุณ Absolute Zero คืออุณหภูมิที่เย็นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จุดที่ไม่สามารถสกัดพลังงานความร้อนออกจากระบบได้ อย่าพูดว่าองศาเคลวินคุณจะทำให้เกิดชัยชนะอย่างมาก จักรวาลยังไม่สามารถจับคู่ความสามารถในการสร้างความเย็นของเราได้ ... ใช้จักรวาลนั้น
ฉันชอบที่จะได้ยินอุณหภูมิที่หนาวเย็นที่สุดที่คุณเคยเจอมา สำหรับฉันมันเป็นบัฟฟาโลไปในเดือนธันวาคม ไม่ถูกต้อง
พอดคาสต์ (เสียง): ดาวน์โหลด (ระยะเวลา: 6:54 - 2.4MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
พอดคาสต์ (วิดีโอ): ดาวน์โหลด (ระยะเวลา: 6:56 - 90.4MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
