कनाडाई लोगों के पास गर्व करने के लिए बहुत कुछ नहीं है, लेकिन हम ठंड के ठंडे तापमान को झेलने की अपनी क्षमता से आपको फिर से हासिल कर सकते हैं। अब, मैं पश्चिमी तट पर रहता हूं, इसलिए मैं नरम और कमजोर हूं, शायद ही कभी ठंड से नीचे के तापमान का अनुभव कर रहा हूं।
लेकिन मेरे कुछ कनाडाई भाइयों के लिए, तापमान उस स्तर तक गिर सकता है जिसे आपका दिमाग और शरीर शायद ही समझ सके। उदाहरण के लिए, मेरा एक मित्र है जो विन्निपेग, मैनिटोबा में रहता है। पिछली सर्दियों में एक दिन के लिए, वहां का तापमान -31C नीचे गिर गया, लेकिन ठंडी हवा के साथ, यह -50C जैसा महसूस हुआ। उसी दिन, यह मंगल पर एक बाल्मी -29C था। मंगल ग्रह पर!
लेकिन वैज्ञानिकों और ब्रह्मांड के लिए, यह बहुत अधिक ठंडा हो सकता है। इतना ठंडा, वास्तव में, कि वे एक पूरी तरह से अलग तापमान पैमाने का उपयोग करते हैं - केल्विन - यह मापने के लिए कि चीजें सबसे ठंडे संभव तापमान से कितनी दूर हैं: पूर्ण शून्य।
निरपेक्ष शून्य के करीब कहीं नहीं। श्रेय: ऑस्कर (सीसी बाय 2.0)
सेल्सियस पैमाने पर, निरपेक्ष शून्य -273.15 डिग्री है। वहीं फारेनहाइट में यह -459.67 डिग्री है। केल्विन पैमाने में, हालांकि, यह बहुत आसान है। निरपेक्ष शून्य 0 केल्विन है।
इस बिंदु पर, एक विज्ञान व्याख्याकार गलत उपयोग की खान में ठोकर खाएगा। यह 0 डिग्री केल्विन नहीं है, आप डिग्री भाग नहीं कहते हैं, केवल केल्विन भाग। बस केल्विन।
ऐसा इसलिए है क्योंकि जब आप किसी मनमाना बिंदु से किसी चीज़ को मापते हैं, जैसे कि जिस दिशा में आपने अभी-अभी मुड़ा है, आपने पाठ्यक्रम को 15-डिग्री बदल दिया है। लेकिन अगर आप एक निरपेक्ष बिंदु से माप रहे हैं, जैसे कि प्रकृति द्वारा परिभाषित न्यूनतम भौतिक तापमान, तो आप डिग्री गिरा देते हैं क्योंकि यह एक निरपेक्ष है। एक निरपेक्ष शून्य।
बेशक, मैंने शायद वह भी गलत किया है। यह सामान कठिन है।
वैसे भी, निरपेक्ष शून्य पर वापस।
अभी भी पर्याप्त ठंड नहीं है। क्रेडिट: लोरी कथबर्ट (सीसी बाय 2.0)
निरपेक्ष शून्य सबसे ठंडा संभव तापमान है जिसे सैद्धांतिक रूप से पहुँचा जा सकता है। इस बिंदु पर, किसी प्रणाली से कोई ऊष्मा ऊर्जा नहीं निकाली जा सकती है, कोई कार्य नहीं किया जा सकता है। यह मर चुका है जिम।
लेकिन यह पूरी तरह सैद्धान्तिक है। किसी चीज़ को निरपेक्ष शून्य तक ठंडा करना व्यावहारिक रूप से असंभव है। किसी चीज को ठंडा करने के लिए, आपको उससे गर्मी निकालने का काम करना होगा। आपको जितनी ठंडक मिलेगी, आपको उतने ही अधिक काम करने होंगे। निरपेक्ष शून्य तक पहुंचने के लिए, आपको असीमित मात्रा में काम करना होगा। और यह हास्यास्पद है।
जैसा कि आपने शायद भौतिकी या रसायन विज्ञान वर्ग में सीखा है, गैस का तापमान गैस में कणों की गति में बदल जाता है। जैसे ही आप किसी गैस को ठंडा करते हैं, उसमें से ऊष्मा निकालकर, कण धीमे हो जाते हैं।
तब आप सोचेंगे कि किसी चीज को निरपेक्ष शून्य तक ठंडा करने से उसमें मौजूद सभी कणों की गति रुक जाएगी। लेकिन यह सच नहीं है।
क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, आप एक ही समय में कणों की स्थिति और गति को कभी नहीं जान सकते। यदि कण रुक गए, तो आपको उनका संवेग (शून्य) और उनकी स्थिति का पता चल जाएगा… वहीं। ब्रह्मांड और उसके भौतिकी के नियम ऐसा होने नहीं दे सकते। हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत को धन्यवाद।
इसलिए, हमेशा थोड़ी गति होती है, भले ही आप निरपेक्ष शून्य तक पहुंच सकें, जो आप नहीं कर सकते। लेकिन आप इससे और गर्मी नहीं निकाल सकते।
भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट बॉयल इस संभावना पर विचार करने वाले पहले लोगों में से एक थे कि सबसे कम संभव तापमान था, जिसे उन्होंने प्राइमम फ्रिगिडम कहा। 1702 में, गिलाउम अमोंटोंस ने एक थर्मामीटर बनाया जिसकी गणना उन्होंने -240 सी. पर की थी। वास्तव में यह बहुत करीब है।
लेकिन यह लॉर्ड केल्विन ही थे, जिन्होंने 1848 में -273 C या 0 केल्विन से शुरू होकर इस निरपेक्ष पैमाने का निर्माण किया था।
लॉर्ड केल्विन की एक तस्वीर।
इस माप से, यहां तक कि अपनी विंडचिल के साथ, विन्निपेग उस सर्द दिन में 223 केल्विन था।
दूसरी ओर, प्लूटो की सतह 33 केल्विन के निम्न से 55 केल्विन के उच्च स्तर तक भिन्न होती है। यानी -240 सी से -218 सी।
पूरे ब्रह्मांड में औसत पृष्ठभूमि तापमान सिर्फ 2.7 केल्विन है। जब तक आप आकाशगंगा समूहों को अलग करने वाली विशाल ब्रह्मांडीय रिक्तियों से बाहर नहीं निकलेंगे, तब तक आपको बहुत से स्थान ठंडे नहीं मिलेंगे।
समय के साथ, ब्रह्मांड की पृष्ठभूमि का तापमान गिरता रहेगा, लेकिन यह वास्तव में कभी भी पूर्ण शून्य तक नहीं पहुंचेगा। यहां तक कि एक गूगोल वर्षों में, जब अंतिम सुपरमैसिव ब्लैक होल अंततः वाष्पित हो गया है, और पूरे ब्रह्मांड में उपयोग करने योग्य गर्मी नहीं बची है।
वास्तव में, खगोलविद इस अंधकारमय भविष्य को ब्रह्मांड की 'गर्मी की मृत्यु' कहते हैं। यह गर्मी की मौत है, जैसे कि, सभी गर्मी की मौत। और खुशियाँ।
आपको जानकर हैरानी होगी कि पूरे ब्रह्मांड में सबसे ठंडा तापमान यहीं पृथ्वी पर है। खैर, कभी-कभी, वैसे भी। और यह मानकर कि एलियंस को हमसे बेहतर तकनीक नहीं मिली है, जो वे शायद करते हैं।
जिस समय मैं इस वीडियो को रिकॉर्ड कर रहा हूं, भौतिकविदों ने रुबिडियम-87 गैस को ठंडा करने के लिए लेज़रों का उपयोग करके केवल 170 नैनोकेल्विन, एब्सोल्यूट ज़ीरो से एक छोटा अंश ऊपर किया है। वास्तव में, उन्होंने बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट्स की खोज में अपने काम के लिए नोबेल पुरस्कार जीता।
नासा वास्तव में कोल्ड एटम लैब नामक एक नए प्रयोग पर काम कर रहा है जो इस तकनीक का एक संस्करण अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन को भेजेगा, जहां यह सामग्री को 100 पिकोकेल्विन तक ठंडा करने में सक्षम होना चाहिए। वह ठण्डा है।
कोल्ड एटम लैब को अगस्त 2017 में लॉन्च करने की योजना है। क्रेडिट: NASA / JPL
यहां आपके टेकअवे हैं। एब्सोल्यूट ज़ीरो अब तक का सबसे ठंडा संभव तापमान है, वह बिंदु जिस पर किसी सिस्टम से और कोई ऊष्मा ऊर्जा नहीं निकाली जा सकती है। डिग्री केल्विन कभी मत कहो, तुम बहुत जीत का कारण बनोगे। ब्रह्मांड हमारी ठंड पैदा करने की क्षमता की बराबरी नहीं कर सकता...अभी तक। उस ब्रह्मांड को ले लो।
मुझे आपके द्वारा व्यक्तिगत रूप से अनुभव किए गए सबसे ठंडे तापमान को सुनना अच्छा लगेगा। मेरे लिए, यह दिसंबर में बफ़ेलो का दौरा कर रहा था। यह सही नहीं है।
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