Re: [分享] 極限的養成--雷射冷卻在台灣(下)

看板Interdiscip (科學科普)作者 (吟遊詩人)時間14年前 (2010/09/16 15:29), 編輯推噓2(204)
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※ 引述《SakuraWars (刪我帳號???)》之銘言: : 這一系列的文章挺精彩的 : 雖然文章有些細節處我不是很認同不過可以說是瑕不掩瑜 : 在這邊我有興趣跟大家討論的是 0K 真的是科學上的最低溫嗎? : 我想本板大部份的板友應該都知道在 0K 的環境中理論上分子是無法有任何運動的 : 不過事實上即使是 0K 分子鍵結的震動理論上卻還是存在的 : 比方說氫分子 H-H 在 0K 雖然不會有移動與轉動 : 不過本身會有類似 H---H => H-H => H---H 的週期性震動 : 是不是有可能有比 0K 更低的溫度讓分子鍵結的震動也凍住呢? 呃,我有個問題 在0K時氫氣是會固化的,變成固態氫,所以應該沒有單純的氫分子存在 唯一在0K不會固化的元素只有氦,在4.2K時會直接由液態氦變成超流體,也變成BEC 除非原本的氫氣團過於稀薄,則不會凝結/凝固,維持氣體狀 這樣一來,大致上就可以看成各個氫分子分別獨立,不互相影響 這樣才應該會有你說的氫分子鍵結振動 而這個振動的來源則可以用量子力學來解釋: 把鍵結想成彈簧,那麼,氫分子就變成諧振子,持續做簡諧震盪 根據量子力學,一個簡諧震盪系統的能量,是(n+1/2)hf n是0或任意正整數(量子化條件)、h是蒲朗克常數、f是系統基礎頻率 室溫下,氫分子的n非常大,然後隨著溫度降低,n逐漸減小 但是,即使n是0,系統依然會有一個hf/2的最低能量,不可能讓能量變成0 這個「零點震盪」的來源,是量子力學的測不准定理 因此,要靠降溫把這個震盪也凍結是不可能的事情 要說小於0K的溫度,倒真的是有些例子 按照統計力學下的定義,某些系統可以出現任意大小的負溫度值 不過在那些系統裡。溫度並不是什麼很有意義的物理量,所以也是沒有影響 -- http://caseypie-bard.blogspot.com/ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 71.79.234.205

09/16 16:45, , 1F
負溫很有意思,因為它實際上比任何正溫都還要"熱"XD
09/16 16:45, 1F

09/16 16:47, , 2F
固體不是也應該有分子鍵結震動嗎?
09/16 16:47, 2F

09/16 16:48, , 3F
就像冰一樣保留有 H2O 的所有震動模式
09/16 16:48, 3F

09/16 16:50, , 4F
量子力學最低能階還保有能量我知道,也因此我才在想是
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09/16 16:50, , 5F
不是有可能有更低的溫度讓這最低能量都不存在 XD
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09/16 16:51, , 6F
不過看了上面兩位的解說看來理論上果然還是不可能的 XD
09/16 16:51, 6F
文章代碼(AID): #1CaSTH_o (Interdiscip)
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