Sự thật không thể tin nổi về độ 0 tuyệt đối

Độ 0 tuyệt đối không chỉ là một khái niệm lý thuyết mà còn là cánh cửa dẫn đến những khám phá mới trong khoa học và công nghệ.

03/01/2025 09:15

1. Định nghĩa cơ bản. Độ 0 tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được, tương ứng với 0 Kelvin (K), -273,15°C, hoặc -459,67°F. Ảnh: Pinterest.

2. Trạng thái không năng lượng nhiệt. Tại độ 0 tuyệt đối, các phân tử ngừng chuyển động nhiệt hoàn toàn, và năng lượng nhiệt đạt mức tối thiểu lý thuyết. Ảnh: Pinterest.

3. Sự chậm lại của chuyển động hạt. Mặc dù chuyển động nhiệt dừng lại ở độ 0 tuyệt đối, các hạt vẫn có chuyển động lượng tử nhỏ do nguyên tắc bất định của Heisenberg. Ảnh: Pinterest.

4. Lần đầu tiên được đề xuất. Khái niệm về độ 0 tuyệt đối được đề xuất vào thế kỷ 18 bởi nhà vật lý Guillaume Amontons, người nghiên cứu mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của khí. Ảnh: Pinterest.

5. Liên hệ với thang đo Kelvin. Thang đo nhiệt độ Kelvin bắt đầu từ độ 0 tuyệt đối. Đây là thang đo được sử dụng phổ biến trong khoa học vì nó không có giá trị âm. Ảnh: Pinterest.

6. Không thể đạt được hoàn toàn. Theo định luật thứ ba của nhiệt động học, không có hệ thống nào có thể được làm lạnh đến độ 0 tuyệt đối hoàn toàn, chỉ có thể tiệm cận. Ảnh: Pinterest.

7. Áp dụng trong nghiên cứu vật chất. Nghiên cứu gần độ 0 tuyệt đối cho phép các nhà khoa học khám phá trạng thái lượng tử của vật chất, chẳng hạn như chất siêu dẫn và chất siêu lỏng. Ảnh: Pinterest.

8. Hiện tượng chất siêu dẫn. Ở nhiệt độ gần độ 0 tuyệt đối, một số vật liệu có thể dẫn điện mà không gặp bất kỳ sự cản trở nào, gọi là hiện tượng siêu dẫn. Ảnh: Pinterest.

9. Tầm quan trọng trong cơ học lượng tử. Ở nhiệt độ cực thấp, các hiệu ứng lượng tử, như ngưng tụ Bose-Einstein, có thể xảy ra. Đây là trạng thái của vật chất mà các nguyên tử hoạt động như một thực thể duy nhất. Ảnh: Pinterest.

10. 'Nhiệt độ âm'. Một số hệ thống vật lý có thể đạt 'nhiệt độ âm' trên thang Kelvin, nhưng điều này không thực sự 'lạnh' hơn độ 0 tuyệt đối. Đó là một trạng thái đặc biệt của hệ thống năng lượng. Ảnh: Pinterest.

11. Vai trò trong vũ trụ. Nhiệt độ trung bình của không gian vũ trụ gần với độ 0 tuyệt đối, chỉ khoảng 2,7 K, do bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB). Ảnh: Pinterest.

12. Công nghệ làm lạnh cực thấp. Các nhà khoa học sử dụng các phương pháp như làm lạnh từ tính hoặc làm lạnh bằng laser để đạt được nhiệt độ gần với độ 0 tuyệt đối. Ảnh: Pinterest.

13. Không khí hóa lỏng. Tại nhiệt độ gần độ 0 tuyệt đối, nhiều chất khí như oxy và nitơ trở thành chất lỏng, điều này rất hữu ích trong công nghiệp và nghiên cứu. Ảnh: Pinterest.

14. Nhiệt độ thấp nhất từng đạt được. Kỷ lục thấp nhất được đạt đến trong phòng thí nghiệm là 100 picoKelvin (10⁻¹² Kelvin), đạt được bằng cách làm lạnh nguyên tử trong từ trường mạnh. Ảnh: Pinterest.

15. Khả năng ứng dụng trong tương lai. Khám phá gần độ 0 tuyệt đối có tiềm năng mở ra các ứng dụng quan trọng trong công nghệ lượng tử, chẳng hạn như máy tính lượng tử và cảm biến siêu nhạy. Ảnh: Pinterest.