Предельно низкая температура

Это статья о неакадемическом направлении исследований. В ней могут содержаться сведения и гипотезы, не признаваемые современной наукой.
Подробности — в статье и на странице обсуждения.

Предельно низкая температура (температура Шардыко) - понятие, введенное в квантовую термодинамику в 1998 году С. К. Шардыко, и отражающее гипотетическое существование значения T0 абсолютной квантовотермодинамической температуры конкретного конденсированного вещества вблизи абсолютного нуля температур, ниже которого охладить данное вещество принципиально невозможно. Значение T0 не совпадает со значением абсолютного нуля температур T0 > T = 0 и является константой для данного вещества. Для меди T0 = 10-8 кельвина. Состояниям с предельно низкой температурой соответствуют нулевые колебания конденсированной среды (кристалла), энергия которых равна

E0 = hv/2, 
где h — постоянная Планка,
v — частота нормального нулевого колебания кристалла. 

С точки зрения квантовой механики такого рода состояния были бы возможны лишь при температуре, равной абсолютному нулю. Однако состояние с T = 0 не достижимо в силу третьего закона термодинамики. С квантовотермодинамической точки зрения любому состоянию макроскопической квантовой системы (МКС) соответствует некоторая неопределенность температуры ΔT и энергии ΔE. Соотношение неопределенностей энергии и температуры, впервые введенное Г. Фешбахом для наночастиц, имеет вид

ΔT/ΔE = k где k - постоянная Больцмана.

Поскольку энергия нулевых колебаний на максимально возможной в данном веществе частоте колебаний vmax по существу есть неопределенность энергии МКС в состоянии с нулевыми колебаниями, то значение температуры

T0 = hv/2k,

будет предельно низким для данного вещества. Если абсолютный нуль температур недостижим за конечное число циклов холодильной машины, то предельно низкая температура теоретически достижима, поскольку за кадый свой цикл она извлекает из МКС конечную энергию.

Существование предельно низкой температуры, не равной абсолютному нулю температур, открывает возможность для неравновесного перехода черех ноль в область отрицательных температур ниже абсолютного нуля. Этот переход подобен реализуемому в лазерах неравновесному переходу в область отрицательных абсолютных температур через бесконечную температуру. В температурнной щели вокруг абсолютного нуля -T0 < 0 < T0 тепловое движение полностью выморожено.

Возможность существования подобного состояния вещества, например, в недрах Солнца, была предсказана еще в 1940-е годы профессором В. К. Семенченко. Он назвал эти сверхустойчивые состояния "сверхфазой".

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home