Mutlak Sıfır

Mutlak sıfır; bir maddenin, atomlarının hareketinin duracağı kadar soğuk olduğu hayali bir noktadır. Mutlak sıfıra ne doğada ne de labarotuvarda ulaşılabilmiştir. Ama biliminsanları ona çok yakın sıcaklıklara inebilmiştir. Mutlak sıfıra ulaşmak imkansız olabilir. Ulaşılsa bile bunu bilemeyebiliriz, çünkü onu ölçecek bir termometre yoktur.

Bir şeyin sıcaklığını ölçerken aslında ölçtüğümüz şey, onu oluşturan parçacıkların ortalama enerjisidir. Sıcaklık parçacıkların ne kadar hızlı titreştiğini ya da dolaştığını gösterir.

Dünya’da ölçülmüş en düşük sıcaklık 1983’te Antarktika’nın ortasındaki Vostok’ta ölçülen -89 derece Celsius, yani 184 Kelvindir. (0 Celsius, 273 Kelvindir)

Uzaya çıkılırsa orası daha da soğuktur. Şu ana değin Evren’de saptanan en soğuk bölge, Bumerang nebulasında mutlak sıfırın yalnızca bir derece üstünde olan karanlık bir gaz bulutudur.

Laboratuvar ortamında Evrenden bile daha düşük sıcaklıklara geçici olarak ulaşılmıştır. 1994’te Colorado eyaletinde biliminsanları, lazer kullanarak sezyum atomlarını mutlak sıfırın yalnızca bir kelvinin bir milyarda 700’ü üstüne kadar soğutmayı başlardılar. Dokuz yıl sonra Massachussets Teknoloji Enstitüsü’ndeki biliminsanları daha da ileri gittiler ve mutlak sıfıra bir kelvinin milyarda 0,5’i kadar yaklaştılar.

Ne kadar çalışırlarsa çalışsınlar, biliminsanları gerçekte mutlak sıfıra kesinlikle ulaşamayacaklarını bilirler. Mutlak sıfır için belki de “orada öyle bir yer yok” demek en doğrusudur.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , , , ---

Termodinamiğin İkinci Yasası

termodinamik“Dünya sona erer böyle
Bir patlamayla değil iniltiyle.”
(T. S. Eliot)

Termodinamik, teorik fiziğin, ısı hareketinin yasalarıyla ve ısının diğer enerji türlerine dönüşümüyle ilgilenen bir dalıdır. Sözcük Yunanca therme (“ısı”) ve dynamis (“kuvvet”) sözcüklerinden türetilmiştir. Aslen deneylerden türetilen, ancak artık aksiyom olarak değerlendirilmekte olan iki temel ilkeye dayanır. Birinci ilke, ısı ve işin eşdeğerliği yasası biçimine bürünen, enerjinin korunumu yasasıdır. İkinci ilke, diğer cisimlerde herhangi bir değişiklik olmaksızın ısının kendiliğinden soğuk bir cisimden sıcak bir cisme geçemeyeceğini ifade eder. Termodinamik bilimi sanayi devriminin bir ürünüydü. 19. yüzyılın başlarında, enerjinin farklı şekillere dönüştürülebileceği ama asla yaratılamayacağı ya da yok edilemeyeceği keşfedilmişti. Bu, fiziğin temel yasalarından biri olan termodinamiğin birinci yasasıdır. Daha sonra, 1850’de, Robert Clausius termodinamiğin ikinci yasasını keşfetti. Bu yasa, “entropi”nin (yani bir cismin enerjisinin sıcaklığına oranı) her tür enerji dönüşümünde, meselâ buhar makinesinde, her zaman arttığını belirtir.

Entropi genellikle, düzensizliğe (dağılmaya) dönük içsel bir eğilim olarak anlaşıldı. Her aile, bir evin bilinçli bir müdahale olmaksızın, bir düzen durumundan düzensizlik durumuna geçme eğiliminde olduğundan gayet haberdardır, hele etrafta çocuklar dolaşıyorsa. Demir paslanır, ağaç çürür, cansız et bozulur, banyodaki su soğur. Diğer bir deyişle, bozulmaya dönük genel bir eğilim varmış gibi görünür. İkinci yasaya göre atomlar, kendi hallerine bırakıldıklarında mümkün olduğunca karışacaklar ve rasgele dağılacaklardır. Paslanma olur, çünkü demir atomları etraflarındaki havada bulunan oksijen atomlarıyla demir oksit oluşturmak üzere birbirine karışma eğilimindedirler. Banyo suyunun yüzeyindeki daha hızlı hareket eden moleküller havadaki daha yavaş hareket eden moleküllerle çarpışır ve enerjilerini onlara iletirler. Bu sınırlı bir yasadır, az sayıda parçacık içeren sistemlere (mikro sistemler) ya da sonsuz sayıda parçacık içeren sistemlere (evren) uygulanamaz. Ne var ki, bu yasasının uygulanışını özel bir alanın oldukça ötesine genişletmeye dönük, her türlü yanlış felsefi sonuçlara yol açan arkası kesilmeyen girişimlerde bulunulmuştur. Geçen yüzyılın ortalarında, termodinamiğin ikinci yasasının kâşifleri R. Clasius ve W. Thomson, bu yasayı bir bütün olarak evrene uygulamayı denediler ve tamamen yanlış bir teoriye ulaştılar; evrenin sonunun “ısıl ölüm” teorisi.
Devamını oku

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim, Felsefe --- Etiketler:, , , , , , ---