Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Ryan1981
  • Registratie: September 2002
  • Laatst online: 27-09 16:18

Ryan1981

Je ne sais pas

Topicstarter
Ik was dit aan het lezen:

In the quantum mechanical world, if an object's position becomes sharply defined then its momentum becomes highly uncertain, and vice versa. Thus, if we cool atoms down, the momentum of each atom decreases, and the quantum uncertainty of its position grows. Instead of being able to pinpoint where each atom is, we can now only see a blurry space somewhere within which the atom must be. At some point, the neighboring uncertain positions of nearby atoms start overlapping and the atoms lose their individual identities. Surprisingly, the distinct atoms become a single entity, and behave as one coherent unit – a discovery that won a previous Nobel.

Read more at: http://phys.org/news/2016...es-nobel-winning.html#jCp

Ik vond dit zeer verwarrend. Van wat ik ooit gehoord heb is het heizenberg onzekerheids principe zo dat als je de positie van een deeltje weet, je de snelheid niet weet en andersom (als je de snelheid weet, weet je de positie niet).

Maar mijn gevoel zegt mij dat als je iets naar 0 kelvin brengt (geen vibraties meer, geen (lokale?) snelheid meer) dan weet je dus precies waar een deeltje zich bevind, maar zou je denken dat je ook de snelheid weet, want die is dan ook 0. Heb ik goed begrepen dat zelfs bij 0 kelvin er nog steeds een kansverdeling is waar het deeltje zich bevind maar dat de positie van het gemiddelde van deze kansverdeling niet meer beweegt?

Alvast bedankt voor jullie tijd :D

Acties:
  • +1 Henk 'm!

  • Drakin-Korin
  • Registratie: Oktober 2004
  • Laatst online: 23-09 13:33
Je verwart klassieke fysica met quatum fysica.

Om wat wiki te cut/pasten, vertalen laat ik over:

Absolute zero is the lower limit of the thermodynamic temperature scale, a state at which the enthalpy and entropy of a cooled ideal gas reaches its minimum value, taken as 0. The theoretical temperature is determined by extrapolating the ideal gas law; by international agreement, absolute zero is taken as −273.15°

It is commonly thought of as the lowest temperature possible, but it is not the lowest enthalpy state possible, because all real substances begin to depart from the ideal gas when cooled as they approach the change of state to liquid, and then to solid; and the sum of the enthalpy of vaporization (gas to liquid) and enthalpy of fusion (liquid to solid) exceeds the ideal gas's change in enthalpy to absolute zero. In the quantum-mechanical description, matter (solid) at absolute zero is in its ground state, the point of lowest internal energy.

The laws of thermodynamics dictate that absolute zero cannot be reached using only thermodynamic means, as the temperature of the substance being cooled approaches the temperature of the cooling agent asymptotically. A system at absolute zero still possesses quantum mechanical zero-point energy, the energy of its ground state at absolute zero. The kinetic energy of the ground state cannot be removed.

Scientists have achieved temperatures close to absolute zero, where matter exhibits quantum effects such as superconductivity and superfluidity.

Gevoel en logische gevolgstrekkingen zijn gevaarlijke dingen in quantumfysica.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Ryan1981
  • Registratie: September 2002
  • Laatst online: 27-09 16:18

Ryan1981

Je ne sais pas

Topicstarter
A system at absolute zero still possesses quantum mechanical zero-point energy, the energy of its ground state at absolute zero. The kinetic energy of the ground state cannot be removed.
Het lijkt er idd op dat ik de definitie van 0 kelvin niet juist voor me had, al moet ik zeggen dat wat hierboven staat niet helemaal duidelijk is voor mij, maar daar ga ik verder over lezen, zo te zien weer een hele sloot aan informatie als ik op zero point energy google :P

Ik heb ondertussen ook begrepen dat de kansverdeling voor de positie van het atoom oneindig groot wordt als je 0 kelvin zou kunnen berijken.

Acties:
  • +1 Henk 'm!

Verwijderd

Je zou ook nog eens naar een Bose-Einstein condensate kunnen kijken op wiki:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Bose–Einstein_condensate


Edit: Er is ook nog wel een leuke docu (2-delig) op YouTube over absolute zero te vinden:

[YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=oURcbShYUL8]

Bose-Einstein condensate wordt besproken vanaf 26:46.

[ Voor 42% gewijzigd door Verwijderd op 12-10-2016 18:01 ]


Acties:
  • +1 Henk 'm!

  • Delerium
  • Registratie: Mei 2000
  • Niet online

Delerium

Mythology

Als ik nog wat lekentaal kan loslaten....

Wat bedoeld wordt met warmte (en gemeten) zijn botsingen van deeltjes en dus hun energieniveau's. Wanneer je op makro-niveau atomen gaat koelen zullen ze vaak moleculen vormen of in metaalroosters worden opgenomen: ze hebben onvoldoende energie (warmte) om los te komen. Uiteindelijk wordt alles vast en wellicht een kristal. De atomen hebben zo weinig kans om nog te bewegen en dan lijkt alles stil te staan.

Een niveau lager, op kwantum-niveau worden deeltjes als golfdeeltjes voorgesteld. Hierbij kom je ensembles tegen en gaan statistische distributies tellen. Je electron kan op vele verschillende quantumniveau's zitten en op die manier een soort energieniveau (een bepaalde trede op een ladder van niveau's) hebben. Waar de materie dan inmiddels vast is geworden, zie je op quantumniveau alle deeltjes nog vrolijk trillen en golven op verschillende energieniveau's. Electrische (super)geleiding vindt bv nog plaats en dat soort grappen.
Ook op dit niveau zal een sterk aangeslagen deelje (op hoge energieniveau's) flink bewegen alsof het een warmte bevat (en eigenlijk ook warmte is). Wanneer je hier gaat koelen, neemt niet zozeer de temperatuur af maar de hoogte van de energiedeeltjes. Of, wanneer je in ensembles praat: de verdeling van alle deeltjes over ale niveau's. Hoe koeler het wordt, hoe lager alle deeltjes zullen zijn in energietoestanden.

Bij extreem koude omgevingen, zo rond het absolute nulpunt, zullen heel veel deeltjes in de laagst mogelijke toestand zijn en een enkeling nog niet perse in de laagste (volgens normaalverdelingen). Helemaal naar nul is dus lastig omdat je systeem dus altijd contact maakt met de wanden van je koelomgeving (maken dus deel uit van je ensemble).
Bij een gedachten-experiment op het absolute nulpunt (of nog kouder) heb je gewoon alle deeltjes van je verzameling in hun laagste toestand gebracht. Ze trillen en golven dan op het laagst mogelijk niveau en kunnen dan niet nog verder omlaag gaan. Maar de praktijk: ze bewegen (trillen, spinnen en golven) nog wel. De electronen zijn nog steeds verdeeld rond een atoomkern en dus lastig aan te wijzen.