Апсолутната нула (-273.15°C) е температура на која запира секое движење и за неа се смета дека е недостижна. Но дали ќе остане така и по најновите експерименти?
Концептот за температурата е тесно поврзан со концептот на неред. Висок степен на ред одговара на ниска температура. Кристалите од мраз имаат висок степен на подреденост на атомите во нив, за разлика од зовриената вода каде тие се движат брзо и хаотично. Имајќи ја предвид и температурата на двете, тоа секако би соодветствувало на овој концепт. Значи колку повисок е степенот на ред, толку пониска е температурата.
Но, во посебни услови, еден систем може да го зголеми степенот на ред доколку се загрева, односно доколку му се додава енергија сè до надминување на критичната вредност, до достигнување на бесконечна температура. Температурата на таквиот систем тогаш има негативна апсолутна нула. Ако се продолжи со додавање енергија во ваков систем, тој ќе стане совршено подреден.
Значи, ако позитивната апсолутна нула е температурата на која сите движења запираат, негативната апсолутна нула е температурата на која честиците се движат најбрзо можно.
Уметнички концепт на апсолутно позитивни и негативни температури. Заслуги: Quantum Munich
На сликата, лево се прикажани честиците на позитивна апсолутна нула (со најмалку енергија) како мируваат на дното од садот. На негативната апсолутна нула (со најмногу енергија) тие се наоѓаат на покривот од садот.
Системот на негативна апсолутна нула е многу потопол отколку оној на позитивна апсолутна нула.
Концептот за негативна апсолутна нула е воведен од нобеловецот Ларс Онзагер (Lars Onsager) во врска со турбуленцијата на течности, проблем истражуван уште пред многу години од Леонардо да Винчи. Турбуленцијата на течности останува нерешен проблем и ден-денес.
Онзагер предвидел дека турбулентниот дводимензионален флуид, наместо да избледи почнува да формира сè поголеми и поголеми вители. Овие структури се толку големи и толку полни со енергија, што постигнуваат огромни температури и со тоа влегуваат во режимот на апсолутно негативна температура. Флуидот внатре се движи со огромна брзина. Класичен пример за ваков вител се смета дека е големата црвена дамка на Јупитер.
Според ова истражување, слични витли можат да се појават во планарните суперфлуиди (структури каде течноста може да тече без триење). Како и да е, резултатите од овие истражувања ќе предизвикаат многу дебати и веројатно ревизија на многу книги за физика. Но, покрај тоа, од нив може да произлезат и нови технологии, како на пример Spintronics или Atomtronics.
Превод: Милан Велков
Извор: IFL Science
