Maksimum Soğukluk

[Siyabend]

Dünyamızda şimdiye kadar ölçülen en düşük sıcaklık eksi 89,6 derecedir. Güney kutbunda ölçülen bu sıcaklık derin dondurucudakinden bile kat kat düşüktür ama neticede hava sıcaklığıdır. Oysa cisimlerin sıcaklıkları çok daha düşük değerlere ulaşabilir.

Bir cismin sıcaklığı onu oluşturan atomların ya da moleküllerin titreşim hareketlerini niteleyen bir değerdir yani bir cismin sıcaklığı moleküllerinin titreşim hızına bağlıdır. Bir cisim gözümüze sabit duruyormuş gibi görünse de içindeki moleküller devamlı titreşim halindedirler.

Molekülleri ne kadar hızlı titreşirlerse, cisim o Ölçüde sıcak, ne kadar yavaş titreşirlerse o ölçüde soğuk olur. Bir cisim ısıtılarak enerji sağlandığında molekülleri bir kaynaşma haline girerler. Soğutulduğunda ise moleküllerin hareketleri azalır.

Eğer soğutma sürekli devam ettirilirse moleküllerin titreşimlerinin gittikçe yavaşlayarak sona ereceği, tamamen hareketsiz kalacakları, hareket enerjilerini yitirecekleri bir noktaya gelirler. Daha doğrusu gelinmesi gerekir çünkü şimdiye kadar bu sıcaklığa inmek mümkün olmamıştır. Teorik olarak eksi 273 derece olan. moleküllerin durduğu bu sıcaklığa 'mutlak sıfır' noktası denilir. Hiçbir cisim bundan daha soğuk olamaz.

Mutlak sıfıra ulaşmak laboratuar şartlarında bile imkansızdır. Bu noktadaki sıcaklığı ölçecek cihaz veya sistem, kendi içindeki atomik hareketlerin yaratacağı ısı ile mutlak sıfırın elde edilmesini etkilemektedir. Araştırmacılar uygulamada erişilemeyen bu sınırın, derecenin milyonda biri kadar yakınına ulaşmayı başarmışlardır.

Eksi 273 dereceye ulaşmak hala başarılamamıştır ama piyasadan çok ucuza temin edilebilecek sıvı helyumla eksi 269 dereceye yani 4 derece kadar yakınına ulaşmak mümkündür. Mutlak sıfır için ise hiçbir şeyin birbirini etkilemediği ideal bir laboratuar ortamını yaratmak gerekir. Ne var ki bu atom ve parçacık fizikçilerinin halen çözemedikleri en büyük problemdir.