Как измерить температуру воздуха, если его нет? Абсолютный ноль

Введение

Измерение температуры является одним из важнейших параметров, используемых в науке и в повседневной жизни. Однако возникает вопрос, как измерить температуру воздуха, если его нет вовсе? Представьте, что мы должны узнать значение абсолютного нуля - самой низкой возможной температуры, при которой все частицы останавливаются. В этой статье мы рассмотрим несколько методов, которые позволяют измерить температуру вращения идеальных молекул, чтобы получить значение абсолютного нуля.

Основные принципы

В представлении физики, температура - это мера средней кинетической энергии движения частиц вещества. При очень низкой температуре, близкой к абсолютному нулю, движение частиц замедляется и в конечном итоге полностью останавливается. Это позволяет нам использовать методы микроволнового исследования для определения температуры вращения идеальных газов, которые характеризуются отсутствием энергии внутреннего движения.

Методы измерения

Существует два основных метода измерения температуры воздуха, когда его нет.

1. Метод решетки бекинслей

Этот метод основан на отклонении пучка нейтральных атомов от фиксированного направления под воздействием когерентного микроволнового излучения. Когда атомы попадают под действие вращательно-переводного тепла, они начинают вращаться, и направление движения пучка нейтральных атомов изменяется. Результаты измерений позволяют определить угол вращения атомов, а следовательно, и среднюю кинетическую энергию, отражающую температуру вращения.

2. Метод диссоциации

Этот метод основан на изучении процесса диссоциации молекул идеального газа при абсолютном нуле. Вращение молекул вызывает изменение самосогласованного поля между двумя соседними молекулами, что приводит к их диссоциации. Измерение скорости диссоциации позволяет определить температуру вращения и, следовательно, приблизиться к значению абсолютного нуля.

Заключение

Измерение температуры воздуха в условиях его отсутствия является сложной задачей. Однако с использованием методов микроволнового исследования, таких как методы решетки Бекинслея и диссоциации, мы можем приблизиться к значению абсолютного нуля - самой низкой возможной температуры, при которой движение частиц полностью останавливается. Эти методы имеют важное значение для научных исследований и позволяют расширить наше понимание свойств вещества на молекулярном уровне.