Mutlak sıfır sayfasının kaynağını görüntüle

'''Mutlak sıfır''', bir maddenin moleküllerinin [[entalpi]] ve [[entropi]]sinin teorik minimum değerine ulaştığı [[mutlak sıcaklık|termodinamik sıcaklık]] ölçeğinin en alt sınırıdır. Teorik sıcaklık, [[ideal gaz yasası]]nın ekstrapolasyonu ile hesaplanmıştır. Uluslararası uzlaşı neticesinde, mutlak sıfır [[Celsius]] ölçeğinde ([[Uluslararası Birimler Sistemi]]) −273.15 derece,<ref name="sib2115"/><ref name="arora"/> [[Fahrenheit]] ölçeğinde ([[Amerika Birleşik Devletleri geleneksel birimleri]] ya da [[İmparatorluk birimleri]]) −459.67 derece,<ref name="Fahrenhayt"/> [[Kelvin]] ve [[Rankine]] ölçeklerinde de 0 derece olarak alınmıştır.<ref name="Kelvin0"/>

[[Dosya:CelsiusKelvin.svg|küçükresim|sağ|upright=0.68|Mutlak sıfır değeri −273.15°C veya 0 K olarak tanımlanır.]]

Teorik olarak mutlak sıfır sıcaklığına ulaşan (inen) bir maddenin [[iç enerji]]si 0 (sıfır) olacağından daha fazla soğutmak mümkün değildir. Mutlak sıfır [[molekül]]lerin durduğu (hareketlerinin çok küçük [[titreşim]]lere indirgendiği) noktadır. Mutlak sıfır hesabında ihmal edilen bu titreşimin sebebi [[sıfır noktası enerjisi]] denilen enerjidir ve bu enerji maddeden uzaklaştırılamaz. Mutlak sıfır maddelerin ısı basınç diyagramından hesaplanabilir. Örneğin, suyun normal atmosfer basıncı altında su-buz su ve su-su buharı hallerindeki ısı basınç diyagramları çizilirse, diyagramdaki üç eğrinin de skalada mutlak sıfır değerinde birleşeceği görülür.{{Kaynak belirt}}

==Termodinamik==
Sıcaklık {{dönüştür|0|K|C F}}'e yakınsadığında, tüm moleküler hareket durmaya yakınsar ve herhangi bir [[adyabatik|adyabatik işlem]] için Δ''S''&nbsp;=&nbsp;0 yakınsanır (''S'' [[entropi]]). Böyle bir durumda, "T" → 0 yakınsanırken, [[saf madde]]ler (ideal olarak) yapısal kusurları olmayan [[ideal kristal]]ler oluşturabilir.

[[Max Planck]]'ın [[termodinamiğin üçüncü yasası]]'nın ''güçlü formülasyonuna'' göre, bir ideal kristalin entropisi mutlak sıfırda sıfırlanır. [[Walther Nernst|Nernst]] ''[[Nernst ısı teoremi|ısı teoremi]]'' ise, daha az ihtilaflı bir sav olarak, ''T'' → 0'a yakınsarken herhangi bir [[İzotermik proses|izotermik işlem]]in entropi değişiminin sıfıra yakınsadığını önerir:
:<math> \lim_{T \to 0} \Delta S = 0 </math>

Farklılıklarına rağmen tüm bu savlar, ideal bir kristalin entropisinin sabit bir değere yakınsadığını önermektedir.

==Bose-Einstein yoğunlaşması ile ilişki==
{{Ana|Bose-Einstein yoğunlaşması}}

[[Dosya:Bose Einstein condensate.png|left|küçükresim|
Mutlak sıfırdan bir derecenin birkaç milyarda biri kadar sıcak bir sıcaklıkta [[rubidyum]] atomlu bir gazın hız-dağılım verileri. Sol: Bose-Einstein yoğunlaşmasının ortaya çıkmasından hemen önce. Orta: yoğuşmanın ortaya çıkmasından hemen sonra. Sağ: buharlaşmadan sonra, neredeyse saf bir yoğuşma numunesinin geride kalması.]]

[[Bose-Einstein yoğunlaşması]], bir ''dış potansiyel''e hapsedilmiş ve ''mutlak sıfır''a çok yakın sıcaklıklara soğutulmuş zayıf etkileşimli [[bozon]]lar içeren seyreltik bir gazın [[Maddenin hâlleri|madde haline]] denir. Bu koşullar altında, bozonların büyük bir kısmı dış potansiyelin en düşük [[kuantum durumu|kuantum hali]]nde bulunur ve bu sebeple bozonların kuantum etkileri [[Makroskobik ölçüm|makroskopik ölçekte]] gözlenebilir hale gelir.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|dergi=Nature|cilt=412|sayfalar=295-299|yıl=2001|başlık=Dynamics of collapsing and exploding Bose–Einstein condensates|pmid=11460153|sayı=6844|doi=10.1038/35085500|arxiv = cond-mat/0105019 |bibcode= 2001Natur.412..295D|soyadı1=Donley|ad1=Elizabeth A.|soyadı2=Claussen|ad2=Neil R.|soyadı3=Cornish|ad3=Simon L.|soyadı4=Roberts|ad4=Jacob L.|soyadı5=Cornell|ad5=Eric A.|soyadı6=Wieman|ad6=Carl E.|s2cid=969048}}</ref>

Maddenin bu hali ilk olarak 1924–25'te [[Satyendra Nath Bose]] ve [[Albert Einstein]] tarafından tahmin edilir. Bose ilk önce Einstein'a ışık kuantasının (günümüz adlandırılması [[foton]]) [[Parçacık istatistiği#Kuantum İstatistikler|kuantum istatistikleri]] hakkında bir makale gönderir. Einstein bu makaleden etkilenir ve makaleyi İngilizceden Almancaya çevirerek Bose adına [[Zeitschrift für Physik]] isimli hakemli bir dergiye gönderir. Einstein, ilerleyen süreçte ise Bose'un parçacıklar üzerine olan fikirlerini iki yeni makale üzerinden geliştirir.<ref>Clark, Ronald W. "Einstein: The Life and Times" (Avon Books, 1971) s. 408–9 {{ISBN|0- 380-01159-X}}</ref>

Bu gelişmelerden yetmiş yıl sonra, 1995'te, [[Eric Allin Cornell|Eric Cornell]] ve [[Carl Wieman]] ''Boulder Kolorado Universitesi'' [[Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü|NIST]]-JILA laboratuvarında, [[rubidyum]] atomlu bir gazı 170&nbsp;[[kelvin|nanokelvin]] (nK)'e ({{val|1.7|e=-7|u=K}})<ref>{{Web kaynağı|soyadı= Levi|ad= Barbara Goss|yazarbağı=Barbara Goss Levi|başlık= Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose–Einstein Condensates|iş= Search & Discovery|yayıncı= Physics Today online|yıl= 2001|url = http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-12/p14.html|erişimtarihi=26 Ocak 2008 |arşivurl= https://web.archive.org/web/20071024134547/http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-12/p14.html |arşivtarihi=24 Ekim 2007}}</ref> kadar soğutmayı başararak ilk gazlı Bose–Einstein yoğunlaşmasını üretir.<ref>{{Web kaynağı|başlık=New State of Matter Seen Near Absolute Zero |url=http://physics.nist.gov/News/Update/950724.html |yayıncı=NIST |ölüurl=evet|arşivurl=https://web.archive.org/web/20100601175245/http://physics.nist.gov/News/Update/950724.html |arşivtarihi=1 Haziran 2010  }}</ref>

2003'te ise, [[Massachusetts Teknoloji Enstitüsü]] araştırmacıları [[sodyum]] atomlarının Bose–Einstein yoğunlaşması üzerinden 450&nbsp;± 80&nbsp;picokelvin (pK) ({{val|4.5|e=-10|u=K}}) seviyesi düşük bir sıcaklığa inerek rekor kırar.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=http://www.dsf.unica.it/~michele/michele/picokelvin.pdf|başlık=Cooling Bose–Einstein Condensates Below 500 Picokelvin|doi=10.1126/science.1088827|cilt=301|sayı=5639|sayfalar=1513-1515|dergi=Science|yıl=2003|soyadı1=Leanhardt|ad1=A. E.|pmid=12970559|soyadı2=Pasquini|ad2=TA|soyadı3=Saba|ad3=M|soyadı4=Schirotzek|ad4=A|soyadı5=Shin|ad5=Y|soyadı6=Kielpinski|ad6=D|soyadı7=Pritchard|ad7=DE|soyadı8=Ketterle|ad8=W|bibcode=2003Sci...301.1513L|s2cid=30259606|erişimtarihi=11 Nisan 2022|arşivurl=https://web.archive.org/web/20210910170001/https://www.dsf.unica.it/~michele/michele/picokelvin.pdf|arşivtarihi=10 Eylül 2021|ölüurl=hayır}}</ref>

== Ulaşılan sıcaklıklar ==
Termodinamik kanunları mutlak sıfır sıcaklığına ulaşılamayacağını belirtir çünkü soğutulan maddenin sıcaklığı, soğutan maddenin sıcaklığına [[yakınsamak|yakınsayarak]] yaklaşır. İki sıcaklık sonsuza kadar yaklaşmaya devam ederler fakat aynı değere ulaşamazlar.
Bilim insanları tam olarak bir “sıfır” ısı enerjisi durumu yaratamasalar da maddenin alışılmadık [[Bose-Einstein yoğunlaşması|kuantum etkileri]] gösterdiği, mutlak sıfıra oldukça yakın sıcaklıklara ulaşabilmektedirler. Şu ana kadar ulaşılmış en düşük sıcaklık 38 [[piko]]Kelvin'dir.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.127.100401|başlık=Collective-Mode Enhanced Matter-Wave Optics|tarih=30 Ağustos 2021|sayı=10|sayfalar=100401|çalışma=Physical Review Letters|cilt=127|ad=Christian|soyadı=Deppner|doi=10.1103/PhysRevLett.127.100401|ad2=Waldemar|ad3=Merle|ad4=Peter|ad5=Tammo|ad6=Christoph|ad7=Alexander|ad8=Jan|ad9=Sven|ad10=Markus|ad11=André|soyadı2=Herr|soyadı3=Cornelius|soyadı4=Stromberger|soyadı5=Sternke|soyadı6=Grzeschik|soyadı7=Grote|soyadı8=Rudolph|soyadı9=Herrmann|soyadı10=Krutzik|soyadı11=Wenzlawski}}</ref>

== Ayrıca bakınız ==
* [[Sıcaklık]]
* [[Mutlak sıcaklık]]
*[[Bose-Einstein yoğunlaşması|Bose-Einstein Yoğuşması]]

== Kaynakça ==
{{kaynakça|refs=

<ref name="sib2115">{{
web kaynağı
|başlık=Unit of thermodynamic temperature (kelvin) 
|iş=SI Brochure, 8th edition 
|yer=Section 2.1.1.5 
|url=http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/kelvin.html 
|yayıncı=Bureau International des Poids et Mesures 
|tarih=13 Mart 2010 
|özgünyıl=1967 
|erişimtarihi=20 Haziran 2017 
|ölüurl=evet|arşivurl=https://web.archive.org/web/20141007053944/http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/kelvin.html 
|arşivtarihi=7 Ekim 2014 
}}</ref>

<ref name="arora">{{
kitap kaynağı
|başlık=Thermodynamics
|ad1=C. P.
|soyadı1=Arora
|yayıncı=Tata McGraw-Hill 
|yıl=2001
|isbn=978-0-07-462014-4
|yer=Table 2.4 page 43
|url=https://books.google.com/books?id=w8GhW3J8RHIC&pg=PA43
}}</ref>

<ref name="Fahrenhayt">{{
Web kaynağı
|url=http://www.smithsonianmag.com/science-nature/absolute-zero-200801.html
|soyadı1=Zielinski
|ad1=Sarah
|tarih=1 Ocak 2008
|başlık=Absolute Zero
|yayıncı=Smithsonian Institution
|erişimtarihi=26 Ocak 2012
|arşivurl=https://web.archive.org/web/20130401180715/http://www.smithsonianmag.com/science-nature/absolute-zero-200801.html
|arşivtarihi=1 Nisan 2013
|ölüurl=evet}}</ref>

<ref name="Kelvin0">{{
Web kaynağı 
|url=http://www1.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/kelvin.html 
|başlık=Uluslararası anlaşma 
|erişimtarihi=17 Aralık 2006 
|arşivurl=https://web.archive.org/web/20070926215600/http://www1.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/kelvin.html |arşivtarihi=26 Eylül 2007 
|ölüurl=evet 
}}</ref>

}}

{{termodinamik-taslak}}

{{Otorite kontrolü}}

[[Kategori:Sıcaklık]]
[[Kategori:Termodinamik]]