Gwoli ścisłości: tokamaki mogą podgrzewać plazmę do wartości nawet 100 milionów stopni Celsjusza i utrzymywać ją przez kilka minut. A to przecież wciąż daleko od wyższych temperatur występujących we wszechświecie. Z kolei mianem zera absolutnego określa się najniższą możliwą do osiągnięcia temperaturę. Nazywane także zerem bezwzględnym, oznacza -273,15 stopni Celsjusza.
Czytaj też: Mamy jednak nadprzewodnik w temperaturze (prawie) pokojowej? Sensacyjne doniesienia z Chin
Naukowcy, pomimo usilnych starań, nie potrafią zejść na ten pułap, choć trzeba uczciwie przyznać, że są całkiem bliscy realizacji tego celu. Właśnie dlatego pojawia się pytanie: czy istnieje sposób na uzyskanie zera absolutnego na naszej planecie, a jeśli tak, to jak badacze mogliby tego dokonać?
W celu uzyskania odpowiedzi warto w ogóle wyjaśnić, czym tak naprawdę jest temperatura. Należy się w tym celu odnieść do faktu, iż gorące obiekty mają więcej energii, dzięki czemu tworzące je cząsteczki mogą wibrować szybciej. Kiedy natomiast jest mowa o zerze absolutnym? To proste: w momencie, gdy owe cząsteczki nie posiadają energii i nie są w stanie się przemieszczać.
Zero absolutne to najniższa temperatura występującą we wszechświecie. Wynosi -273,15 stopni Celsjusza
Taka sytuacja występuje, gdy temperatura zostanie obniżona do -273,15 stopni Celsjusza. Kiedy naukowcy prowadzą eksperymenty mające na celu unieruchomienie cząstek, to są bliscy osiągnięcia tego progu, choć cząsteczki wciąż wykonują minimalne i bardzo powolne wibracje.
Spowalnianie bądź unieruchamianie cząsteczek jest szczególnie mile widziane w kontekście uzyskiwania przydatnych zjawisk kwantowych. Istotną rolę odgrywa w tym przypadku dualizm falowo-cząsteczkowy, za sprawą którego na przykład foton może zachowywać się zarówno jak cząstka, ale i fala. W tym momencie do akcji wkracza zasada nieoznaczoności Heisenberga – w jej myśl im dokładniejszy pomiar dotyczący pozycji cząstki, tym słabiej poznany pęd – i odwrotnie.
Czytaj też: Powstał materiał o niesamowitych właściwościach. Zmień temperaturę, a nadasz mu nowe zastosowania
W skrajnie niskich temperaturach możliwe jest uzyskanie nadprzewodnictwa, za sprawą którego energia jest transportowana bez jakichkolwiek strat. Z tego względu maksymalne możliwe obniżenie temperatury jest bardzo kuszącym celem. Wykorzystując chłodzenie laserowe, naukowcy działający w latach 90. ubiegłego stulecia zeszli do wartości rzędu -272,15 stopni Celsjusza.
Jeśli zaś chodzi o wartość najbliższą zeru absolutnemu, to należy w tym przypadku wyróżnić badaczy z Niemiec. To właśnie im w 2021 roku udało się schłodzić gaz do temperatury o 38 bilionowych stopnia Celsjusza wyższej od zera bezwzględnego. Pozwoliło to na obserwację efektów kwantowych w gazach, co jest oczywiście celem przyświecającym naukowcom. Niestety, nie wydaje się, by możliwe było dalsze śrubowanie tego rekordu, a już niemal na pewno możemy zapomnieć o osiągnięciu -273,15 stopni Celsjusza na Ziemi. Co więcej, nawet gdyby udało się odnieść sukces, to najprawdopodobniej nie mielibyśmy tego świadomości, ponieważ metody pomiarowe nie są wystarczająco precyzyjne.
