Minus-273 Celsius (0 Kelvin) is het absolute nulpunt, volgens de natuurkundeboekjes. Maar kwantumgassen gaan daar nog onder, met allerlei rare gedragingen tot gevolg.
Minus-273 Celsius (0 Kelvin) is het absolute nulpunt, volgens de natuurkundeboekjes. Maar kwantumgassen gaan daar nog onder, met allerlei rare gedragingen tot gevolg.
Reacties (9)
Zie je wel, het klimaat warmt helemaal niet op! Zelfs de laagste temperaturen worden lager.
Rare gedragingen? Hoezo? De plus verandert in min, versnellen i.p.v. afremmen…tis gewoon de omgekeerde wereld.
…whereas clouds of atoms would normally be pulled downwards by gravity if part of the cloud is at a negative absolute temperature some atoms will move upwards apparently defying gravity.
Wel benieuwd naar e.v.t. toepassingen, sowieso handig als je naar een ander level van ruimtevaart toe wil naar wij dachten (i.p.v. verbrandingsraketten).
Even wat context: het bestaan van systemen met een temperatuur lager dan 0 K is al langer bekend. Een laser heeft bijvoorbeeld al een negatieve temperatuur, strikt genomen.
Het vernieuwende aan dit onderzoek is, als ik het goed begrijp, dat dit voor de eerste keer in gasvormige fase gemaakt is.
En dit lijkt vreemd te zijn omdat wij gewend zijn om in absolute temperaturen te denken, maar in deze gevallen is het logischer om in beta (evenredig aan 1/T) te rekenen.
1 K ~ beta = 7e22 J
100 K ~ beta = 7e20 J
1e10 K ~ beta = 7e12 J
1e20 K ~ beta = 700 J
oneindig K ~ beta = 0 J
-1e20 K ~ beta = -700 J
-1e10 K ~ beta = -7e12 J
-100 K ~ beta = -7e20 J
-1 K ~ beta = -7e22 J
Als je iets warmer dan oneindig K maakt, gebeurt er in de beta-schaal niks vreemds, maar in de T-schaal spring je dan naar min oneindig.
Met normale methoden is het niet mogelijk om iets te verhitten tot meer dan oneindig K, omdat er bij hogere temperaturen steeds meer quantumstaten mogelijk zijn, en er oneindig veel energie mogelijk zou zijn om boven de oneindig K te komen. Bij lasers, het voorbeeld wat ik ken, is het wel mogelijk omdat de energie niet in bewegingsvrijheid gaat zitten, maar in spin, en er zijn maar 2 spinmogelijkheden (linksom en rechtsom), hoeveel energie er ook in komt.
In dit huidige onderzoek hebben ze potassiumgas gebruikt, en in principe zijn daar oneindig veel quantumstaten mogelijk. Blijkbaar is het ze gelukt om de hoge quantumstaten ontoegankelijk te maken. Als je dan energie toe zou voegen aan het systeem, verlaagt de entropie (en is er dus een negatieve temperatuur). Hoe ze dat gedaan hebben, snap ik niet. Met de beschrijving die op de Nature-pagina staat (lagere temperatuur en dan magneetveld omdraaien), lijkt het mij niet mogelijk. Maar ik publiceer nooit artikelen in Nature, dus hoogstwaarschijnlijk zegt dat meer over mij dan over het onderzoek.
@3: De entropie verlagen door energie toe te voeren is stijdig met de tweede hoofdwet. Volgens de huidige inzichten dat is. Morgen maar eens even checken wat de natuurkundigen hiervan maken.
potassiumgas
Auw. Kaliumatomen.
mooie link waar het wordt uitgelegd mbv de Dalai lama
http://www.empiricalzeal.com/2013/01/05/what-the-dalai-lama-can-teach-us-about-temperatures-below-absolute-zero/
@4: Nee hoor, dat kan prima volgens de tweede hoofdwet. De tweede hoofdwet zegt dat in een geïsoleerd systeem de entropie nooit lager wordt. Maar een systeem waaraan je energie toevoegt, is niet geïsoleerd.
Volgens de opvattingen van de laatste 150 jaar dan he ;)
Lees dit even voor een fatsoenlijk verslag van het onderzoek, in plaats van die onzin op Nu.nl (ultiem nulpunt?)
http://www.mpg.de/6776082/negative_absolute_temperature
@jeroen #8 Met dat ultieme nulpunt zullen ze het niveau van nujij.nl bedoelen.
@Yevgeny Podorkin #2 Je bent veel te futuristisch joh. Voor commerciële toepassingen van anti-zwaartekracht moet je bij dieetproducten zijn.