Prima reuşită uluitoare a anului 2013: cercetătorii au obţinut o temperatură mai scăz

[begood]

Zero absolut este considerat?, adeseori, a fi cea mai sc?zut? temperatur? posibil?. Acum, îns?, cercet?torii au demonstrat c? pot ob?ine temperaturi ?i mai sc?zute într-un t?râm bizar, al „temperaturilor negative”.

În mod ciudat, o alt? metod? de a privi aceste temperaturi negative este de a le considera mai fierbin?i decât infinitul, au ad?ugat cercet?torii.

Reu?ita f?r? precedent ar putea duce la conceperea unor noi motoare care, teoretic, ar putea prezenta o eficien?? mai mare de 100%, deslu?ind totodat? mistere precum cel al energiei întunecate, substan?a misterioas? care, aparent, destram? universul.

Temperatura unui obiect m?soar? de fapt viteza de deplasare a atomilor s?i – cu cât un obiect este mai rece, cu atât atomii sunt mai înce?i. La temperatura de zero Kelvin, adic? minus 273,15 grade Celsius, atomii înceteaz? s? se mai deplaseze. Astfel, nimic nu poate fi mai rece decât zero pe scara Kelvin.

Pentru a în?elege temperaturile negative ob?inute acum de oamenii de ?tiin??, trebuie s? privim scara temperaturii ca fiind o bucl?, nu o scar? liniar?. Temperaturile pozitive formeaz? o parte a buclei, iar cele negative cealalt? parte. Atunci când temperaturile scad sub zero sau se ridic? deasupra infinitului în partea pozitiv? a sc?rii, ele intr? în teritoriul negativ.

În cazul temperaturilor pozitive, este mai probabil ca atomii s? ocupe st?ri de energie sc?zut? decât st?ri de energie ridicat?, tipar cunoscut sub denumirea „distribu?ia Boltzmann”. Atunci când un obiect este înc?lzit, atomii s?i pot atinge niveluri mai ridicate de energie.

Distribu?ie Boltzmann (stânga - temperaturi pozitive, centru - temperaturi infinite, dreapta - temperaturi negative)

La zero absolut, atomii ocup? cea mai sc?zut? stare a energiei. La o temperatur? infinit?, atomii ocup? toate st?rile de energie. Temperaturile negative sunt opusul temperaturilor pozitive – astfel c? este mai probabil ca atomii s? ocupe st?ri de energie ridicat? decât st?ri de energie sc?zut?.

„Distribu?ia Boltzmann inversat? este marca temperaturii absolute negative, iar asta este ceea ce am reu?it noi”, a explicat cercet?torul Ulrich Schneider, fizician la Universitatea din Munchen, Germania. „Cu toate acestea, gazul nu este mai rece decât zero kelvin, ci mai fierbinte. Este chiar mai fierbinte decât oricare temperatur? pozitiv? – pur ?i simplu, scara temperaturii nu se termin? la infinit, ci sare la valori negative”, a ad?ugat cercet?torul.

A?a cum ne-am putea a?tepta, obiectele cu temperaturi negative se comport? ciudat. De exemplu, energia circul? de regul? de la obiectele cu temperaturi pozitive ridicate c?tre cele cu temperaturi pozitive sc?zute – cu alte cuvinte, obiectele mai fierbin?i înc?lzesc obiectele mai reci, iar obiectele mai reci r?cesc obiectele mai fierbin?i, pân? când ajung la o temperatur? comun?. În schimb, energia va circula întotdeauna de la obiectele cu temperatur? negativ? spre obiectele cu temperatur? pozitiv?. În acest sens, obiectele cu temperatur? negativ? sunt întotdeauna mai fierbin?i decât cele cu temperaturi pozitive.

O alt? consecin?? ciudat? a temperaturilor negative are leg?tur? cu entropia, care m?soar? cât de dezordonat este un sistem. Când obiectele cu temperaturi pozitive elibereaz? energie, ele cresc entropia lucrurilor din jurul lor, f?cându-le s? se comporte mai haotic. În schimb, atunci când obiectele cu temperaturi negative elibereaz? energie, ele absorb entropie.

Temperaturile negative ar fi fost considerate imposibile, deoarece nu exist?, în mod normal, o limit? superioar? a cantit??ii de energie pe care o pot avea atomii, conform teoriei actuale (exist? îns? o limit? a vitezei cu care pot c?l?tori, conform teoriei relativit??ii postulate de Einstein).

Pentru a genera temperaturi negative, oamenii de ?tiin?? au creat un sistem în care atomii au o limit? în ceea ce prive?te energia pe care o pot avea. Mai întâi, ace?tia au r?cit aproximativ 100.000 de atomi la o temperatur? pozitiv? de câ?iva nanokelvin – mai exact, o miliardime dintr-un kelvin. Au r?cit ace?ti atomi în cadrul unei camere vidate, izolându-i astfel de orice influen?? de mediu care i-ar fi putut înc?lzi accidental. De asemenea, cercet?torii au folosit o re?ea de fascicule laser ?i câmpuri magnetice pentru a controla cu precizie modul în care se comport? respectivii atomi, stimulându-i astfel s? intre în noul t?râm al temperaturii.

„Temperaturile pe care le-am ob?inut sunt nanokelvin negativ”, a explicat Schneider.

Temperatura depinde de cât de mult se deplaseaz? atomii – cât? energie cinetic? au. Re?eaua de fascicule laser a creat milioane de puncte luminoase str?lucitoare în care atomii se puteau mi?ca, dar în care energia lor cinetic? era limitat?.

Temperatura depinde, de asemenea, de cât? energie poten?ial? au atomii ?i de cât? energie se afl? în interac?iunile dintre atomi. Cercet?torii au folosit „re?eaua optic?” pentru a limita energia poten?ial? a atomilor, iar câmpurile magnetice au fost folosite pentru a controla cu fine?e interac?iunile dintre atomi.

Temperatura prezint? o leg?tur? cu presiunea – cu cât ceva este mai fierbinte, cu atât se extinde mai mult spre exterior, ?i cu cât este mai rece, cu atât se contract?. Pentru a se asigura c? acest gaz avea o temperatur? negativ?, cercet?torii erau nevoi?i s?-i dea ?i o presiune negativ?, modificând interac?iunile atomilor pân? când ace?tia se atr?geau mai mult decât se respingeau.

„Am creat prima stare de temperatur? absolut negativ? pentru particule în mi?care”, a declarat cercet?torul Simon Braun de la Universitatea din Munchen.

Temperaturile negative ar putea fi folosite pentru a crea motoare termice – motoare care convertesc energia termic? în energie mecanic?, la fel ca motoarele de combustie – cu o eficien?? mai mare de 100%, ceva ce pare aparent imposibil. Aceste motoare ar absorbi energie nu doar de la substan?ele mai calde, ci ?i de la cele mai reci. De aceea, efortul depus de motor ar fi mai mare decât energia ob?inut? de la substan?a fierbinte.

De asemenea, temperaturile negative ar putea elucida unul din cele mai mari mistere ale ?tiin?ei. Oamenii de ?tiin?? se a?teptau ca atrac?ia gravita?ional? a materiei s? încetineasc? expansiunea Universului dup? Big Bang, oprind-o la un moment-dat, ca apoi s? o inverseze în ceea ce a fost supranumit „Big Crunch”. Cu toate acestea, expansiunea Universului pare s? accelereze, iar cosmologii sugereaz? c? acest lucru se datoreaz? energiei întunecate, o substan?? înc? necunoscut? care ar putea compune mai bine de 70% din cosmos.

În acela?i fel, presiunea negativ? a gazului creat de cercet?tori ar trebui s? duc? la colapsul acestuia. Totu?i, temperatura negativ? previne ca acest lucru s? se petreac?. De aceea, temperaturile negative ar putea prezenta câteva paralele interesante cu energia întunecat? ce ar putea asista oamenii de ?tiin?? s? în?eleag? aceast? enigm?.

Temperaturile negative ar putea, totodat?, s? elucideze misterele st?rilor exotice ale materiei, ducând la generarea unor sisteme care în mod normal nu ar putea fi stabile. „O mai bun? în?elegere a temperaturii ar putea conduce la lucruri noi la care nici nu ne-am gândit pân? acum. Când studiezi lucrurile de baz? foarte am?nun?it, nu ?tii unde po?i ajunge”, a concluzionat Schneider.

Cercetarea este publicat? în edi?ia din 4 ianuarie a prestigiosului jurnal Science.

Surse: Quantum-Munich, LiveScience, Nature

Prima reu?it? uluitoare a anului 2013: cercet?torii au ob?inut o temperatur? mai sc?zut? decât zero absolut!

[zone_cs]

Prostii , sfarsitul lumii acum trebuie sa vina in 2013 , nu stiu data exacta dar stiu ca era stabilita de un preot de origine rusa...

Numai prostii...

[p3tru]

Pot sa-mi exting cunostintele personale pentru a avea castig de cauza in ceea ce lucrez si fara sa le ascult prostiile lor de cercetari, toti murim, doar ca NU toti in acelasi timp.