Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı?

Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı? Futurism
6 dakika
36,689
Tüm Reklamları Kapat

Tam şu anda, ben bu cümleyi yazarken, Dünya’nın Kuzey yarım küresinin, "parlak bir ışık topu" olarak tanımlayabileceğimiz Güneş’e olan eğiminin açısı daralmakta. Bulunduğum şehir de, en azından göreli olarak, oldukça soğuk. İnsanlar, son derece anlaşılır sebeplerle, bulundukları ortamların sıcaklığını uzun zamandan beri ölçüp kaydetmektedirler. Bir gözümüzü sürekli termometre üzerinde tutmak, bizi soğuk havanın getireceği potansiyel tehlikelere hazırlar.

Misal, 0 santigrat dereceyi ele alalım. Bu gibi sıcaklıklarda su donmaya başlar. Bazı durumlarda, suların içinden geçtiği borular arızalanabileceği gibi, bu düşük sıcaklıklarda çeşitli hastalıkların "ölüm-kalım meselesi" haline gelebildiği bilinmektedir. Ancak 0 santigrat derece, Fahrenhayt ölçeğindeki 0 derece ile karşılaştırıldığında oldukça sıcak kalır; çünkü su, Fahrenheit skalasına göre 32 derece donar. 0 Fahrenheit ise -17.8 Santigrat derecedir!

Tüm Reklamları Kapat

Yine de bunlar, mutlak sıfır olarak bilinen sıcaklık ile karşılaştırılamaz bile! Mutlak sıfır, 0 Kelvin’de ulaşılan sıcaklıktır. Bu sıcaklık, fiziksel olarak erişebileceğimiz en düşük sıcaklıktır!

Mutlak sıfırın ne kadar soğuk olduğunu anlamak için şunu düşünün: Su, 0 santigrad veya 32 Fahrenhayt’ta donar demiştik - ki bu, 273 Kelvin’e eşittir; yani mutlak sıfıra yakın bile değildir. Mutlak sıfıra, -273 Santigrat ya da -459 Fahrenhayt derecede ulaşılır!

Tüm Reklamları Kapat

Bu öylesine düşük bir sıcaklıktır ki, boş uzay bile bu kadar soğuk değildir: Büyük Patlama’dan arta kalan ısı nedeniyle uzay boşluğunun sıcaklığı yaklaşık 2.7 Kelvin’dir!

Mutlak Sıfır Nedir?

Mutlak sıfır, tüm moleküler hareketliliğin durduğu sıcaklıktır. Bu sıcaklıkta, maddeleri sadece donmuş (veya katı) olarak düşünmemek gerekir. Daha ziyade bu noktada entropi minimum değerine ulaşır.

Entropinin ne demek olduğunu bilmiyorsanız, kısaca izah edelim: Entropi, bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsü anlamına gelir. Sıcaklık ne kadar yüksek ise entropi de o kadar yüksek, sıcaklık ne kadar düşük ise entropi de o kadar düşük diye düşünebilirsiniz. Düşünecek olursanız sıcaklık, aslında bir maddenin (katı, sıvı, gaz ya da her ne ise) içerisindeki atomların ne kadar hareket halinde olduğudur. Öyleyse, sisteme daha fazla enerji verdikçe atomlar daha çok hareket halinde olur, böylelikle daha da düzensizleşirler ve sonuç olarak, artık elinizde (daha) yüksek entropi vardır! Örneğin aşağıdaki sistemin entropisi oldukça yüksektir:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

image

Üst sınıf bir laboratuvar ve bir sürü ekipmanınız olmadığı sürece, mutlak sıfır, kat'i suretle mutlaktır. Yani mutlak sıfırın altına asla inemezsiniz! Ancak eğer ki elinizde yeterince ekipman varsa, sistemin sıcaklığını onu Kelvin bazında eksi olacak şekilde “ters yüz” etmeniz mümkün olabilir. Bu, ilk etapta imkansız görünüyor, değil mi? Nasıl oluyor da mutlak sıfırın altına inebiliyoruz? Nasıl olur da atomların hareket edemeyeceği kadar düşük bir enerji düzeyi "mutlak sıfır" olarak tanımlanmışken, onun daha da altına inebiliyoruz? Çok karışık bir süreçten geçerek... Ve bu süreçten geçeceksek, "sıcak" ve "soğuk" dediğimiz şeylerin ne anlama geldiğine yönelik bilgilerimizin tümünü de değiştirmemiz gerekiyor!

Mutlak Sıfırın Altı: Olabilecek En Düşük Sıcaklığın Altına Nasıl İnilir?

“Olabilecek en düşük sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklık nasıl elde ediliyor?” diye soruyor olabilirsiniz. Cevap: O şeyi çok ama çok sıcak yaparak.

Bu noktada ayrı ayrı atomları düşünmemiz gerekir. Bir sistemin (buna bir gaz diyelim) ortalama sıcaklığını yükselttikçe, bazı atomlar enerji kazanarak daha yüksek bir enerji seviyesine geçerken, diğerleri daha düşük enerji seviyelerinde kalır. Bu da sistemi daha düzensiz kılar (dolayısıyla bu, "yüksek entropi" demektir). Bu örnekte, tüm atomlar yayılmıştır ve bunların farklı enerjileri mevcuttur. En yüksek pozitif sıcaklık, atomların her enerji seviyesini işgal ettikleri ve gazın gelebilecek en düzensiz hale geldiği anlamını taşır.

Şimdi, maksimum entropiyi geçecek şekilde gaza daha fazla enerji aktarıldığını hayal edin. En düşük enerji seviyesindeki atomlar bile daha yüksek enerji seviyelerine geçmeye başlayacaktır tâ ki tüm atomlar aynı enerji durumuna gelene (aynı enerji durumunda olana) kadar. Bu, daha düşük entropi olarak düşünülebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Çoğumuz için yukarıda bahsedilen örnek çok bir anlam ifade etmez. Konunun tamamını görebilmek adına konuyu bir grafikle görselleştirelim:

Sol: Düşük sıcaklıktaki düşük entropiye sahip parçacıklar. Orta: Maksimum entropi (sonsuz sıcaklık). Sağ: Düşük entropi, ancak çok yüksek sıcaklık (negatif sıcaklık).
Sol: Düşük sıcaklıktaki düşük entropiye sahip parçacıklar. Orta: Maksimum entropi (sonsuz sıcaklık). Sağ: Düşük entropi, ancak çok yüksek sıcaklık (negatif sıcaklık).
Ben Leza

Elinizde çok soğuk olan bir grup parçacık (düşük sıcaklık başka bir anlatımla az hareket, yani düşük entropi) olduğunu ve bu parçacıkların bir vadiyi işgal ettiğini farz edin. Şimdi: Karışıma enerji (ısı) aktardıkça, parçacıklar dağa tırmanmaya başlarlar. Bazı parçacıklar eğimli araziyi hızlı bir biçimde çıkarken, bazıları geride kalır. Şu an daha yüksek bir entropiye sahibiz, parçacıklarımız birbirlerinden iyice ayrıldılar; bazıları hala vadide, bazıları vadiyi yeni yeni terk ederken diğerleri de dağın tepesine çıkmaya devam ediyorlar.

Zamanla, sisteme daha da fazla enerji aktarımı yapıldıkça bazı parçacıklar dağın zirvesine ulaşacak, sonra birkaçı hemen zirvedekilerin arkalarına gelecek, onların arkalarına diğerleri sıralanacak ve süreç, bu şekilde devam edecektir. Şimdi parçacıklarımız dağın her yerindeler; hiçbir parçacık bir diğerinin yakınında değil. Yani tam bir kaos! Sistemimizdeki maksimum entropiye ulaştık; parçacıklar artık daha fazla yayılamamakta, sıcaklık sonsuz derecede sıcak ve tüm dağ parçacıklar tarafından çevrelenmiş durumdadır.

Şimdi, dağa daha fazla enerji aktarmaya devam ediyoruz ve enerji arttıkça parçacıkların dağa tırmanmaktan başka çareleri kalmıyor. Kısa süre sonra parçacıklar gruplar oluşturup istikrarlı bir şekilde yukarı doğru hareket ediyorlar ve en sonunda parçacıkların hepsi zirveye ulaşıyorlar. Görünen o ki parçacıklarımız birbirlerine çok yakın, çok düzenliler; ancak hala aşırı miktarda enerji yüklüler. Dağımız bir kez daha düşük entropiye ulaştı; ancak çok yüksek enerjiye sahip. Parçacıklarımız, bu noktada artık negatif sıcaklık değerleri almaktadır!

Tüm Reklamları Kapat

Sıcaklığı Yeniden Düşünmek...

Sıcaklığı bir çizgiden ziyade, bir daire olarak düşünmek daha yardımcı olacaktır. Sıcaklığınız sonsuza yaklaşırken negatif sonsuza atlıyor, sonra negatif mutlak sıfıra doğru azalıyor ve böyle devam ediyor. Bunun doğal ortamlarda olmadığını (bildiğimiz kadarıyla) rahatlıkla söyleyebiliriz; ancak bilim insanları sonsuz sıcaklıktaki ısı derecesini aşarak negatif mutlak ısı derecesine ulaşılabileceğini tekrar tekrar göstermişlerdir.

Fizik kurallarına karşı gelmek sizin için yeteri kadar heyecanlı değilse, negatif mutlak sıcaklıkların bilim insanlarına sunacak daha da çok şeyleri vardır. Heyecan verici etkilerinden bir tanesi negatif mutlak sıcaklıktaki bir gaz bulutunun yer çekimine karşı koyabilmesi ve ona karşı-kuvvet uygulayabilmesidir (normalde maddenin yapmadığı bir şey).

Mutlak sıfırın altındaki atomların ilginç bir özelliği de vardır: karanlık enerji gibi davranırlar. Normalde içe doğru çökecek olan çekim gücüne sahip atomlar, bunun yerine dışarı doğru itilir ve negatif sıcaklık sayesinde durağanlaşırlar ki bu da karanlık enerjinin etkileri ve evrenin genişlemesi üzerinde çalışan kozmologlar için çok ilginç olabilir.

Ne olursa olsun şunu her zaman hatırlayın: Bilim ne zaman sizin önünüze bir kural koysa ya da yasa sunsa, bu aslında yalnızca o kuralı çiğnemek ya da o yasayı çürütmek için sadece bir bahanedir. Bilimin ‘olayı’ da budur; kendisinin doğru olup olmadığını ispatlamak. Bu da başlıca örneklerinden bir tanesidir.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
46
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İçerikle İlgili Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • İnanılmaz 31
  • Bilim Budur! 21
  • Muhteşem! 15
  • Merak Uyandırıcı! 14
  • Tebrikler! 12
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 7
  • Korkutucu! 6
  • Umut Verici! 5
  • Güldürdü 2
  • Üzücü! 2
  • İğrenç! 1
  • Grrr... *@$# 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 03/03/2024 15:43:13 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/1811

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Madde
Görüş
Toplumsal Cinsiyet
Uzay Görevleri
Argüman
Plastik
Element
Akademi
Boyut
Çeviri
Video
Ağız
Moleküler Biyoloji
Elektron
Uzaylı
Hasta
Diş Hekimi
Kertenkele
Anksiyete
Meteor
Normal Doğum
Beslenme Davranışı
Ateş
Hastalık
Fotoğraf
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Youtube
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
"Domates Gribi" Hastalığı Neyin Nesi?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
J. Garver, et al. Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı?. (26 Aralık 2013). Alındığı Tarih: 3 Mart 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/1811
Garver, J., Çöl, G., Bakırcı, Ç. M. (2013, December 26). Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı?. Evrim Ağacı. Retrieved March 03, 2024. from https://evrimagaci.org/s/1811
J. Garver, et al. “Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Gökçe Çöl, Evrim Ağacı, 26 Dec. 2013, https://evrimagaci.org/s/1811.
Garver, Jason. Çöl, Gökçe. Bakırcı, Çağrı Mert. “Sıfır Kelvin'in Altına İnmek: Mutlak Sıfır Olarak Bilinen Sıcaklık, Gerçekten "Mutlak" mı?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Gökçe Çöl. Evrim Ağacı, December 26, 2013. https://evrimagaci.org/s/1811.
ve seni takip ediyor
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close