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絶対ゼロに達すると、分子はどうなりますか?

絶対ゼロ(摂氏-273.15度)では、分子の熱エネルギーが最小値に近づき、活動と動きがほぼ停止します。絶対ゼロで分子に起こることは次のとおりです。

1。分子運動の減少 :絶対ゼロでは、分子は可能な限り低いエネルギー状態を持っています。それらの翻訳、回転、および振動運動は大幅に減少し、多くの場合、本質的に停止します。この動きの欠如は、ほぼ曖昧な静けさの状態をもたらします。

2。量子効果が支配的です :温度が絶対ゼロに向かって低下すると、量子効果がますます有意になります。原子および亜原子レベルでの物質の挙動を支配する量子力学は、より支配的な役割を果たし始めます。波粒子の二重性や量子の重ね合わせなどの量子現象がより明確になります。

3。化学反応の減少 :分子間の化学反応は、活性化障壁を克服するために熱エネルギーに依存します。絶対ゼロでは、熱エネルギーの欠如は、分子が必要なエネルギーレベルに到達して化学変換を受けるのを妨げます。その結果、化学反応は非常に遅い速度で発生し、ほぼ完全に停止します。

4。超伝導と超流動性 :特定の材料では、絶対ゼロに達すると一意のプロパティが生じます。たとえば、一部の金属は超伝導性を示し、電流の流れに対するすべての抵抗を失います。さらに、特定の液体は超流動状態に入ることができ、そこで粘度なしで摩擦のない流れを示します。

5。 Bose-einstein Conscensate(BEC) :非常に低エネルギー原子のガス(ルビジウムやナトリウムなど)が絶対ゼロに近い温度に冷却されると、それらはボーズエインシュタイン凝縮液(BEC)に相転移を受けることができます。この状態では、原子のかなりの部分が最も低いエネルギー状態を占め、一貫した行動を示し、単一の量子エンティティとして機能します。

絶対ゼロに到達して維持することは実験的に非常に困難であり、科学者はレーザー冷却や蒸発冷却などの特殊な技術を使用して、これらの超低温に近づくことに注意する価値があります。しかし、絶対ゼロでの物質の研究は、分子、量子力学、およびその最も基本的なレベルでの物質の挙動の基本性に関する貴重な洞察を提供します。

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