Átomos do que gases congelam inferior do zero inteiro, aponta estudo

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A distribuição de Boltzmann pode ser ilustrada na forma de esferas distribuídas sobre uma paisagem montanhosa, que estabelece tanto o limite inferior quanto o limite superior para suas energias potenciais. Em temperaturas positivas (à esquerda) – o comum no dia a dia – a maioria das esferas fica no vale, ou seja, na região de mínima energia potencial. Elas mal se movem e, portanto, possuem mínima energia cinética. Estados de pequena energia total são mais prováveis que os de grande energia total – a costumeira distribuição de Boltzmann. Numa temperatura infinita (centro), as esferas espalham-se uniformemente nas regiões de energias baixas e altas, formando uma paisagem identica, e todos os estados de energia são igualmente prováveis.  No entanto, em temperaturas negativas (à direita), a maioria das esferas está ao redor do topo da colina, no limite superior de energia potencial e, além disso, a energia cinética é máxima. Os estados de grande energia total são mais ocupados que os com pequena energia total – a distribuição de Boltzmann é invertida (Max Planck Institute for Quantum Optics)

Com destino a distribuição dentre Boltzmann pode ser ilustrada na forma a esferas distribuídas em relação a uma panorama montanhosa, que estabelece tanto o limite subordinado quanto o limite superior para suas energias potenciais. Em temperaturas positivas (à esquerda) – o generalidade em cima de quotidiano – no sentido de maior parte das esferas resta em o vale, quer dizer, na região dentre mínima pujança potencial. Elas irregularmente se movem e, desta maneira, possuem mínima robustez cinética. Estados dentre pequena pujança totalidade são mais prováveis que os dentre grande força totalidade – com destino a costumeira distribuição dentre Boltzmann. Numa temperatura infinita (meio), as esferas espalham-se uniformemente nas regiões desde energias baixas e altas, formando uma perspectiva identica, e o mundo inteiro os estados dentre força são também prováveis. Nada obstante, em temperaturas negativas (à direita), para maior número das esferas está ao volta do cima da colina, junto de limite superior do que força potencial e, aliás, na direção de força cinética é máxima. Os estados do que grande vigor totalidade são mais ocupados que os com pequena pujança totalidade – para distribuição do que Boltzmann é invertida (Max Planck Institute for Quantum Optics)

Pesquisadores alemães geraram “temperaturas negativas”, que eles dizem ser mais quente que incondicionado. Isso pode trazer emprego na produção dentre motores com mais desde 100% dentre eficiência e possibilita melhor entendimento acerca de na direção de robustez-escura.

Com destino a uma temperatura hipotética a zero proporção Kelvin (menos a 273,16 °C), os átomos deveriam paralisar do que se movimentar, pois em teoria, zero pode ser gelado em direção a uma temperatura menor que o inteiro zero K.

Mas temperaturas negativas podem viver numa graduação que é em laço, e sim o oposto linear. Quando as temperaturas são tanto aquém do que zero porquê supra do infinito na região positiva desta graduação, elas se tornam negativas.

Em temperaturas positivas, os átomos são mais propensos essa encher estados dentre baixa robustez que dentre subida vigor, um padrão chamado a distribuição dentre Boltzmann. Quando aquecidos, os átomos podem atingir níveis mais elevados desde pujança.

“Em distribuição do que Boltzmann invertida é característico da temperatura negativa absoluta, e isso é o nos conseguimos”, disse o aliado do estudo, Ulrich Schneider, da Universidade dentre Munique, num expedido a prensa. “Ainda assim, o gás não é mais insensível que zero Kelvin e sim mais quente”.

“É até mais quente que qualquer temperatura positiva, pois em direção a graduação do que temperatura simplesmente não termina no interior de infinito, em vez disso, salta para valores negativos.”

Objetos com temperaturas absolutas negativas comportam-se estranhamente, verbi gratia, para vigor flui na direção de gretar deles para objetos com temperatura positiva.

Os pesquisadores criaram um sistema que limita na direção de pujança dos átomos ao resfriarem murado a 100 milénio átomos à temperatura com poucos nanokelvins – bilionésimo dentre kelvin – numa câmara dentre vácuo, usando uma rede do que feixes laser ou “optial lattice”, campos magnéticos para controlar o conduta dos átomos e levá-los em direção a uma zona dentre temperatura negativa.

Para temperatura depende da pressão, do movimento dos átomos e da nergia potencial. O gás foi submetido para uma pressão negativa, o “lattice” limitou suas energias potencial e os campos magnéticos fizeram que eles se repelissem.

Para material em temperaturas absoluta negativas pode ser utilizada para fabricar motores térmicos com eficiência superior em direção a 100%, que podem sorver força essa lascar do que substâncias frias muito porquê quentes.

Isso também tem relevância na cosmologia, porque é um maneiras termodinâmico que pode ser comparado às propriedades a robustez-escura – que acreditam estar acelerando com destino a expansão do universo – pois embora na direção de pressão negativa a um gás enregelado signifique sô colapso, sua temperatura negativa impede que isso ocorra.

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