Képzeld el, hogy az egész ismert világegyetem a tiéd, csakis a tiéd! Ismered minden zegét-zugát úgy, mint a saját tenyeredet. Valaki meg egyszer csak felteszi a kérdést: hol van a birodalmad leghidegebb pontja? Merre böksz? Az űr legsötétebb mélységeiben vagy esetleg valamelyik ismert befagyott jégbolygón van a leghidegebb?
Hogy tudjuk, merre van a leghidegebb, először azt kellene
megtárgyalnunk, mit értünk „hideg” alatt. Kedves olasz ismerősöm ugyanis, 7 C
fokban már közli, hogy Budapest egy jéghideg város és, ha tehetné, telente
hazaköltözne. :)
Természetesen a fizikában a hideg ennél jóval alacsonyabb. Az atomok folyton ide-oda mozognak, és ahogy mozognak, hőt termelnek. Kezdjünk el hűteni akármit pusztán azzal, hogy kiszívjuk belőle ezt a hőenergiát! Azt fogjuk látni, hogy – 273,15 C-nál nem tudunk több hőenergiát kinyerni semmiből, ekkor ugyanis az atomok mozgása teljesen megáll. Ezt hívja a fizika abszolút nulla foknak és épp ennek a tudományos hőmértékegysége a 0 Kelvin. (Vagyis 0 K = – 273,15 C)
 |
Forrás: wikipedia.org
|
Ez mind szép és jó, csakhogy a termodinamika olyan, mint egy
szigorú jegyellenőr a metró kijáratánál: nem tudjuk megkerülni. A termodinamika
harmadik főtétele értelmében ugyanis, abszolút nulla fok elérhetetlen. Ha el
akarnánk érni, az anyagból végtelen mennyiségű hőt kellene kivonnunk, ami pedig
lehetetlen.
Szóval tehát, amikor az elején megkérdeztük, hol van
birodalmad leghidegebb pontja, akkor voltaképpen azt kérdeztük, hol van az a
pont az ismert világegyetemben, ahol a hőmérséklet a legközelebb van a 0
Kelvinhez. Ha erre megnyugtató módon szeretnél válaszolni, csak felmutatsz
bárhova az égre, ugyanis az űr átlagosan 2-3 Kelvin hideg, szóval elég közel
járunk a nulla Kelvin fokhoz.
 |
Forrás: art-spire.com
|
Ha még egy kicsit pontosabb szeretnél lenni, akkor
kinyújtott ujjaddal a Kentaur csillagépre mutatsz, az itt található
Bumeráng-csillagködben ugyanis a tudósok -272 Celsiust, vagyis 1 Kelvint
mértek. Tehát, ha megkérdezik, hol van a világmindenség általunk ismert
leghidegebb pontja és te azt feleled, a Bumeráng-ködben, az mindenképpen egy
stílusos válasz.
Csakhogy, nem igaz.
:)
A helyes válaszhoz ugyanis nem felfelé, az ég felé, hanem
épp lefelé, a talpunk alá kellene mutatnod. A leges-leges leghidegebbet ugyanis,
1999-ben mérték laboratóriumi körülmények között, amikor is 100 pikokelvint
mértek egy kísérlet közben. Hogy mennyi egy pikokelvin? Ez egy olyan szám ahol
az egyest tizenkét (!!!) darab nulla előzi meg, jelenleg pedig ennél százszor
több, vagyis 100 pK a rekord.
Ezt a rekordot készül a NASA megdönteni. Ugyanis, amikor
ennyire hideg van, a gravitáció egyre inkább az ellenségünkké válik. A lefelé
ható tömegvonzás valamennyire hőt képez, emellett még tönkre is vágja a
kísérleteinket, mert mi azt akarjuk megfigyelni, milyen, amikor az atomok NEM
vagy csak ALIG mozognak, erre meg az a nyavalyás gravitáció húzza őket lefelé!
Az űrben azonban ezek a problémák nem lépnek fel. A Cold
Atom Laboratory (Hideg Atom Labor), amelyet a Nemzetközi Űrállomáshoz terveznek
hozzácsatolni 2016 áprilisával, a feltételezések szerint képes lesz elérni az 1
pikokelvin hőmérsékletet is (mégegyszer: 100 pK a rekord), nem is beszélve
arról, hogy a tudósoknak az űrben 20 másodpercük is lehet az anyag viselkedését
tanulmányozni az abszolút nulla fok közelében. (Ugyanez a szám itt a Földön, 25
mikromásodperc, aztán a gravitáció hatására az anyag állapota megváltozik és
már nem annyira érdekes.)
 |
Forrás: nasa.gov
|
Tegyük fel, hogy mindez mind sikerül és jövőre már a
Medvetalp arról számolhat be, hogy megdöntöttük a leghidegebb hőmérsékleti rekordot. Miért jó ez? Valami verseny volna a tudósok között? Jövőre talán a
NASA Facebook oldalán az lenne olvasható, hogy „Mi már jártunk az abszolúlt
nulla fok közelében…mindenki más hülye”.
Bár ezt valóban érdekes lenne megnézni, a kísérleteknek
nagyon jó oka van. Ilyen hidegben ugyanis az anyag tulajdonsága megváltozik, és
teljesen máshogy kezd el viselkedni. Szuperfolyékonnyá vagy szupravezetővé
alakulhat, amit ha tartósan elő bírnánk állítani itt a Földön (esetleg
szobahőmérsékleten) az robbanásszerű változásokat eredményezne.
Vegyük csak például a szupravezetőket! Jelenleg tök mindegy
milyen anyagot használsz az áram vezetésére A pontból B pontba, valami
ellenállás mindig van. Tehát, ha te Olkiluotoból (Finnország) ahol atomerőmű
van, akarsz épp annyi áramot elküldeni Juan bácsinak Spanyolországba, hogy
működjön a porszívója (most, miért? simán elképzelhető! :) ), akkor is egy
kicsivel több áramot kell generálnod, mert a nagy távolság és a vezetők
ellenállása miatt egy csomó áram veszendőbe megy.
Mi lenne, ha olyan szupravezetőkkel rendelkeznénk, amiket jelenleg eddig csak abszolút nulla fok közelében tudtunk rövid időre előállítani? Nos, ha lenne egy ilyen technológiánk, elképzelhetetlenül sok pénzt lehetne vele megspórolni és az áramot mindenhová el lehetne juttatni szerte a világon szinte fillérekért.
Tekercsekbe tudnánk
vezetni és mágneses taszítóerőt tudnánk generálni vele bármelyik utcában! A
kocsik alvázába pedig egy hasonló mágnest építve az autók a levegőben lebegve
tudnának közlekedni.
 |
Forrás: chemistryexplained.com
|
 |
Forrás: wikipedia.org
|
Azt mondjátok, őrült
fantazmagória?
Én azt mondom, tudományos tény! Látogassatok el Japánba és
nézzétek csak meg, hogyan megy ott a vonat 500 kilométer/órával! Nem azért,
mert kerekeken gurul, ahol a súrlódási erő iszonyúan lassíthatja, hanem mert a
sín fölött lebeg!
Ehhez a képhez kerülünk majd egy kicsivel közelebb jövőre,
amikor is a világ leghidegebb pontja már tényleg az űrben lesz. Mindössze néhány
ezer kilométerre a fejünk felett. :)
További írásaink csillagászat, asztrofizika témakörben:
- Ahol a legnagyobbak örökre köztünk élnek
- Otthon, édes otthon
- Amikor feltámad a halál
- Gyere, Vénusz! Álljunk össze!
- Üdv, Plútó! Örülök, hogy megismerhetem!
- Ki korán kel... Szuperholdat lel!
- A Fekete Lovag: Egy idegen műhold a fejünk felett
- Halló, mi itt vagyunk! Van ott valaki? - A Hűha! jel története
- Csinos tudósnők és jóképű tudósok - Avagy amikor a tudomány gyönyörű
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése