Zero assoluto: differenze tra le versioni
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== Terzo principio della termodinamica ==
L'impossibilità di raggiungere lo zero assoluto è una conseguenza del secondo principio della termodinamica, che normalmente è espresso come la proprietà dell'[[Entropia (termodinamica)|entropia]] di un sistema chiuso di non poter mai diminuire.
Allo zero assoluto lo stato di disordine molecolare (misurato dall'entropia del sistema) raggiungerebbe il suo valore minimo, definito solo dalla degenerazione dello stato fondamentale .
Questo fatto è espresso da quello che nella letteratura scientifica è noto come [[terzo principio della termodinamica]] o ''teorema di Nernst''.
Per capire cosa sia lo zero assoluto bisogna tener presente che la temperatura è in qualche modo una misura dell'energia interna di un corpo, intesa come somma di energia cinetica e potenziale.
Raggiungere lo zero assoluto significherebbe quindi in qualche modo azzerare l'energia cinetica traslazionale e rotazionale delle molecole che compongono il corpo.
A questo punto le molecole che lo compongono si fermano completamente e la temperatura è la più bassa possibile: questa temperatura si chiama zero assoluto.
Lo zero assoluto esiste solo come punto limite asintotico, in quanto tale temperatura non è raggiungibile, né teoricamente né tanto meno praticamente.
Allo zero assoluto, per esempio, le particelle sarebbero completamente ferme e sarebbero ben determinate sia la loro posizione sia la loro velocità, cosa impossibile per il [[principio di indeterminazione di Heisenberg]] della meccanica quantistica.
Studi degli [[Anni 1950|anni cinquanta]] hanno anche dato una nuova spiegazione dell'impossibilità di raggiungere lo zero assoluto.
Il [[Meccanica classica|modello classico]] delle [[molecole]] descrive le stesse come un [[sistema]] di [[oscillatore armonico|oscillatori armonici]] facendole assomigliare a una [[molla]] infinitamente piccola che vibra in continuo. Per questa rappresentazione, le molecole vengono descritte con la [[legge di Hooke]]
<math>F= -kx</math> (F [[forza elastica]] di richiamo; k [[costante elastica]]; x [[elongazione]]).
Tale modello viene superato con la proposizione del [[Meccanica quantistica|modello quantistico]] dove si enuncia che l'[[energia]] di [[vibrazione]] è quantizzata e assume valori determinabili con la formula
Evibr .= (n + ½) hν (n [[numero quantico]] vibrazionale che assume valori che vanno da 0 a ∞; h [[costante di Planck]] e v [[frequenza]] della vibrazione).
Nello stato di vibrazione fondamentale (quello che dovrebbe assumere la molecola allo 0 assoluto) l'E risulta pari a ½ si deduce quindi che la molecola è sempre e comunque in vibrazione e non stabile.
== Applicazioni e proprietà dei corpi a basse temperature ==
Gli scienziati mediante l'uso di speciali macchine termiche sono riusciti a portare un corpo a 38
Alle bassissime temperature effetti quantistici diventano macroscopicamente rilevanti.
Per esempio alcuni conduttori a temperature bassissime subiscono una [[transizione di fase]] quantistica a uno stato in cui cessano di avere [[resistenza elettrica]].
Tali materiali sono detti [[superconduttori]] e permetterebbero di eliminare le perdite nelle linee elettriche.
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