什么叫绝对0度,为什么无法达到绝对0度

友情提醒：硬核，不要轻易尝试！！！

绝对零度是可能存在的最低温度。它对应于热力学温标的下限。也就是说，它是理想气体的焓和熵达到指定为0的最小值的状态。该理论温度是通过外推理想气体定律来确定的。根据国际公约，绝对零度值固定在-273.15°C（摄氏度）或-459.67°F（华氏度）左右。根据定义，开尔文和兰金量表认为绝对零为零。请注意，开尔文标度不能接受负数。

热力学定律意味着绝对零度不能仅靠热力学方法实现。冷却剂的温度渐近接近冷却剂的温度。在量子力学中，绝对零度的系统具有零点能量，即绝对零度的基态能量。基态的动能是无法消除的。

1702年，绝对零度状态首先由法国物理学家和科学家纪尧姆·阿蒙顿提出，他研究了气体温度和压力之间的关系，但没有精确的温度计可供他使用。虽然他的结果是定性的，但他发现，在给定体积中封闭的给定量气体的压力从“冷”温度增加到水的沸点增加约三分之一，并且在温度下不会发生压力。

1824年，萨迪·卡诺（Sadi Carnot）出版了他的主要著作：对火的驱动力和适合这种力量发展的机器的思考。在早期评论家省略的脚注中，他认为理想热机的效率可能是绝对温标的基础。

1848年，威廉·汤姆森（开尔文勋爵）提出了一个绝对温标，其中测量的温降对应于所研究体内的等效热降。这个概念将绝对零度确定为热量不能再从不受气体定律约束的物体转移的温度。

绝对零度定义为只能渐近达到的最低可能温度。这是理论性的，不可用。在0 K的温度下，该物质不再包含宏观尺度上占据几个微观能级所需的热能（或热量）。它的组成粒子（原子，分子）处于相同的最小能量状态（基态）。这导致零熵，因为这些粒子不能用相同水平的基态能量来区分，也因为它们在经典意义上完全不动。

然而，根据量子物理学理论，遵循不确定性原理（海森堡），粒子总是具有非零动量。事实上，在接近绝对零度时，身体的分子具有越来越精确的力矩（接近于零），并且它们的位置仍然存在内部不确定性。然而，当他们试图停止时，他们的立场也变得更加清晰。他们观察量子不确定性的原理，因为他们倾向于接近绝对零度的最小能量状态。我们谈论的是绝对零度的残余能量。

物理学家发现，当接近这个极限时，一些物质获得了独特的性质。一些作为氦的稳定同位素的液体完全失去其粘度。这是超流动性。此外，一些金属或合金会失去电阻（这是超导性），或者相反，具有非常高的电阻（这是超绝缘）。

在实践中，今天0.21 K通常是通过氦气蒸发来实现的，但是另一种方法，称为“顺磁性材料的绝热退磁”，即使在低温下也可以将此数字减少到1×10-6 K。最后，含有玻色 - 爱因斯坦凝聚物的原子气冷玻色子可以达到1×10-9 K的温度。正是这种激光冷却方法，麻省理工学院研究人员用它来记录450 pK。

核消磁可以通过低温冰箱，稀释冰箱和低温恒温器实现，但不能实现绝对零度。用激光冷却原子可以达到低于开尔文十亿分之一的温度。在接近绝对零度的极低温度下，物质表现出许多不寻常的性质，例如超导性，超流动性和玻色 - 爱因斯坦凝聚。为了研究这些特性，科学家们试图达到更低的温度。

在一些量子物理实验中，算子计算负热力学温度。这些非常低的负值（从几皮开尔文到几纳开尔文）在测量一些非常具体的量子系统时表现出来，其中熵达到其最大值，然后随着额外能量的增加而降低。因此，测量到的负绝对温度的样品不应被视为比绝对零度“冷”，因为它们会向与它们接触的其他系统提供热量。负温度并不意味着在某些时候温度已经超过绝对零度，并且“绝对零度仍然无法实现”。

2013年1月，物理学家在科学杂志《自然》上发表了第一个从钾原子中产生气体的负绝对温度，由热力学自由度决定。该方法是捕获在正绝对温度下不稳定的配置中的原子，如果陷阱是稳定的，则为系统分配负绝对温度。这项工作的意义和重要性尚待确定。

大约140亿年前，宇宙诞生时就升温到1032°C的巨大温度，今天，它的主要特征是寒冷。但是在这里，在地球上，零下200°C的霜冻不会威胁到我们。因此，我们希望超低温的故事有助于在寒冷中温暖我们的心。

威廉·汤姆森，开尔文勋爵英国物理学家，热力学、电动力学和力学专家。开尔文热力学温度单位是国际体系中的七个测量单位之一，以他的名字命名。/注意/拉引号

过去，开尔文勋爵将慢管家称为绝对零度。这个词就是这样诞生的。笑话。此外，这位科学家并不是第一个确定最低温度的人。

18世纪初，法国物理学家纪尧姆·阿蒙顿曾考虑过“绝对寒冷”。他发现，当空气从0°C（水的冰点）加热到100°C（沸腾）时，压力会增加约三分之一。这位科学家想知道：需要多少时间来冷却空气才能使压力消失，即使空气变得坚固？一个半世纪后，英国物理学家威廉·汤普森（当时尚未被授予开尔文勋爵的头衔）根据类似的考虑计算出几乎精确的绝对零度值。然后，开尔文从那时起就构建了一个刻度。

实际上，绝对零度并不存在。为什么？体温是由原子的运动产生的。这意味着在-273.15°C的温度下，所有原子都必须处于静止状态。但这是不可能的，因为量子效应，即所谓的零振荡，它也存在于真空中。