ゼロポイントエネルギー:
*絶対ゼロ(0ケルビンまたは-273.15°C)であっても、分子にはゼロポイントエネルギーと呼ばれる最小のエネルギーがまだあります。 。このエネルギーは量子力学の結果であり、ハイゼンベルクの不確実性の原則に関連しています。
*不確実性の原則は、粒子の位置と完全な精度で勢いの両方を知ることができないと述べています。この固有の不確実性は、絶対ゼロであっても、分子が完全に静止することはできないことを意味します。
*したがって、絶対ゼロでは、分子はゼロポイントモーションを経験します 、最小レベルの振動と動き。
なぜ分子運動が温度とともに減少するのか:
* 温度は、分子の平均運動エネルギーの尺度です。 運動エネルギーは運動のエネルギーです。
*温度が低下すると、分子の平均運動エネルギーが減少します。これは、分子が平均してゆっくりと動いていることを意味します。
* 絶対ゼロでは、分子の平均運動エネルギーは理論的にその最小値に達しますが、ゼロポイントエネルギーのためにゼロにはなりません。
重要な注意:
* 絶対ゼロは理論的概念です。 実際には絶対ゼロに達することは不可能です。これは、システムからすべてのエネルギーを除去する必要があるため、量子効果のために不可能です。
要約:
温度が絶対ゼロに近づくにつれて分子運動は大幅に減速しますが、固有のゼロポイントエネルギーのために完全に停止することはありません。このエネルギーは、可能な限り寒い温度であっても、分子が依然として最小限の動きを示すことを保証します。