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Atteindre le zéro absolu



  1. #1
    Antikhippe

    Sur Terre, on ne sait pas encore (?) atteindre le zéro absolu, on s'en approche de très près, mais pour quelle(s) raison(s) on ne peut pas l'atteindre ?

    -----

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  3. #2
    Coincoin

    Quand on veut atteindre le zéro absolu, il faut des appareils de mesure sinon ça ne sert strictement à rien!!! Or ces appareils de mesure dégage une certaine chaleur...
    Et puis je pense qu'atteindre le zéro absolu est comparable à essayer d'atteindre le vide absolu: il restera toujours un peu d'énergie (ou de matière dans le 2e cas)

    Enfin, je dis ça mais je ne connais même pas les techniques employées

  4. #3
    DonPanic

    S'lu
    atteindre le zéro absolu, on s'en approche de très près, mais pour quelle(s) raison(s) on ne peut pas l'atteindre ?
    C'est une asymptotique...
    Grossomodo, si on devait atteindre le zéro absolu par échange de chaleur,
    il faudrait une énergie infinie pour atteindre le zéro absolu

    Citation Envoyé par Coincoin
    Enfin, je dis ça mais je ne connais même pas les techniques employées
    Refroidissement par laser

  5. #4
    Coincoin

    Merci beaucoup pour le lien.
    On voit en effet que les effets de ralentissement sont proportionnels à la vitesse des atomes, donc le zéro absolu sera bien une limite asymptotique

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Antikhippe

    Merci à vous deux pour vos réponses. On ne pourra alors jamais atteindre -273,15°C sur Terre !!!

  8. #6
    Karibou Blanc

    Salut,

    La troisième loi de la thermodynamique impose à l'entropie d'un système de tendre vers une constante indépendante des paramètres macroscopique du système (T, P, V, N) lorsque la température tend vers 0K. Cette constante est généralement nulle. Une conséquence directe de ce principe est que la capacité calorifique (C) du système doit aussi s'annuler à 0K. Or C est définit comme la quantité de chaleur que le système doit absorber pour augmenter sa température d'un dégré. Pour des variations infinitésimales ont écrit :

    C = dQ/dT

    Si proche du zéro absolu, C devient très petite, cela signifie qu'une très faible quantité de chaleur absorbée par le système entraîne une très grande variation de sa température. Or pour réfroidir un système il faut le mettre en contact thermique avec quelque chose. Il y aura donc toujours une quantité de chaleur (au moins infinitésimale) qui sera absorbée par le système, sa température ne pourra donc jamais s'annuler. Et ce quel que soit l'endroit où on réalise l'expérience dans l'univers

    Bonne journée

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  10. #7
    C++

    Parce qu'il subsistera toujours quelque chose.On n'annulera jamais les energies de champ.

    Le flou quantique est interpretable comme une vibration de la matiere.

  11. #8
    Karibou Blanc

    Le flou quantique est interpretable comme une vibration de la matiere.
    Salut,

    Je me méfie beaucoup de ce genre de phrases, surtout lorsqu'elles arrivent comme un cheveu sur la soupe, ce qui en général les prive de tout sens physique. Peux-tu développer précisemment ton idée, ou au moins définir correctement tous les mots utilisés dans cette phrase ?

    Pour une meilleure compréhension, Merci

  12. #9
    C++

    La tu demandes beaucoup beaucoup trop..

    Deja je ne vais surement pas te definir le dernier mot de la citation de mon post que tu as recopié.Aucun autre participant de ce forum non plus,et pour cause.

    La vitesse de tout objet de dimensions quantiques comportant une indetermination a cause de l'inegalité d'heisenberg on ne pourra jamais avoir l'immobilité totale des composants d'un corps

  13. #10
    Karibou Blanc

    Salut,

    Les inégalités d'Heisenberg permettent juste de dire qu'au zéro absolu, la matière est encore en mouvement, mais elles n'expliquent en rien pourquoi on ne peut atteindre ce point. Un système à une température non nulle est nécessairement en mouvement à cause de l'agitation thermique. Mais la réciproque est fausse. C'est la température qui crée en quelque sorte l'agitation et non le contraire. Un corps en mouvement désordonné peut très bien être avoir une température nulle. Les inégalités d'Heisenberg n'expliquent donc pas pourquoi il est impossible d'atteindre le zéro absolu.

  14. #11
    C++

    Lut'

    Il faut dire que cette justification de l'impossibilité du zero absolu par heisenberg je l'ai lu dans un autre forum..ce que tu dis se tient,je penserais donc a me mefier doneravant de ce genre de suppositions.

    Les inégalités d'Heisenberg permettent juste de dire qu'au zéro absolu, la matière est encore en mouvement, mais elles n'expliquent en rien pourquoi on ne peut atteindre ce point.
    J'ai fait une confusion entre le mouvement thermique et les etats d'energie des atomes c'est vrai.

    Un système à une température non nulle est nécessairement en mouvement à cause de l'agitation thermique. Mais la réciproque est fausse. C'est la température qui crée en quelque sorte l'agitation et non le contraire. Un corps en mouvement désordonné peut très bien être avoir une température nulle. Les inégalités d'Heisenberg n'expliquent donc pas pourquoi il est impossible d'atteindre le zéro absolu.
    Il n'y a pas un probleme ? Si la 3 eme loi de la thermodynamique demontre l'inexistence d'un objet au zero absolu,quel exemple pourrait alors etre fourni de "corps en mouvement desordonné a temperature nulle" ? D'autre part toute energie cinetique des molecules(necessaire pour un mouvement desordonné) n'est il pas une temperature ?

  15. #12
    Karibou Blanc

    Si la 3 eme loi de la thermodynamique demontre l'inexistence d'un objet au zero absolu,quel exemple pourrait alors etre fourni de "corps en mouvement desordonné a temperature nulle" ?
    Dans un modèle théorique, rien ne t'empêche de faire tendre la température vers 0. Ca permet entre autre de voir dans quel état "fondamental" est ton système pour ensuite étudier l'effet de la température.


    D'autre part toute energie cinetique des molecules(necessaire pour un mouvement desordonné) n'est il pas une temperature ?
    Pour de hautes températures, c'est vrai mais en s'approchant du zéro absolu, ça ne l'est plus. En d'autres termes, lorsque T tend vers 0, l'énergie cinétique fournit par l'agitation thermique devient du même ordre de grandeur que les fluctuations déduites des inégalités d'Heisenberg. Ce que tu dis est vrai mais seulement pour des températures suffisament élevées pour que les variations d'énergie cinétique dues à Heisenberg soient négligeables devant l'agitation thermique.

    @pluche

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  17. #13
    hterrolle

    Je vais être un peux hors sujet. Je m'en excuse d'avance.

    Serait'il possible de considérere que la chaleur, facteur de mouvement, puisse aussi être un facteur de répulsion(propulsion).

    Je m'explique. Lorsque l'on refaroidi un matériaux(a par l'eau et peut être d'autre) le vomule de se matériaux réduit. Si on chauffe un matériaux il va augmenter de volume. Il me semble donc logique que la chaleur puisse avoir un effet répulsif sur les éléctrons.

    Cela voudrait dire que si ont augmente la temperature d'un matériaux ont augmente sa capacité en électron libre. Si l'augmentation et trop importante ont déplace les électrons des couches de valence. Et que l'émission du photon n'est qu'une fonction de détente de l'atome. Quand je dis détente, je pense au retour a un état stable et non excite.

    Serait possible de metrre en equation une relation entre le modéle d'un atome refroidi,un trés excité et un stable.

    et de voir l'effet thermodynamique sur l'atome.

  18. #14
    Karibou Blanc

    Salut,

    La chaleur est un mouvement certes mais un mouvement désordonné !
    Un bloc de matière à une température donnée est agité, c'est à dire que tous atomes bougent de façon aléatoire, si bien qu'en moyenne, on ne perçoit aucun mouvement macroscopique. Chauffer un morceau de métal (ou d'autre chose) ne l'a jamais fait avancé. Il faut faire un cycle thermodynamique (type Carnot) entre deux sources de chaleur à températures différentes pour espèrer ordonner cette agitation et obtenir un mouvement collectif cohérent (c'est à dire un travail mécanique).

    Les électrons ne jouent aucun rôle dans la dilatation des solides. Si les solides se dilatent ce n'est pas à cause d'une répulsion plus forte entre électrons. Pour faire simple disons qu'à cause des vibrations du réseau cristallin (activées par la température) les atomes occupent une nouvelle position d'équilibre (en moyenne puisqu'ils vibrent) de telle manière qu'ils sont plus éloignés les uns des autres. Macroscopiquement, cela se traduit par une augmentation du volume du cristal.

  19. #15
    hterrolle

    Il me semble tout de même qu'il y ai mouvement. Que la chaleur n'y soit pas pour tout. Je l'accorde. Mais si cette chaleur peut s'additionner avec la gravitation(Exemple du métal que l'on chauffe),il y a Mouvement. Les atomes situé en haut du métal vont avoir tendence a se dépacer en suivant leur ligne d'attraction gravitationnel. Pour se retrouver la plus bas possible. Dans se cas la je reconnais qu'il n'i a pas de répulsion. Mais lorsque cette chaleur sort du réacteur d'un sattelite, elle produit elle aussi le mouvement du même sattelite.

    Se qui voudrait juste dire que l'effet répulsif de la chaleur est en relation avec la gravitation. Par contre Il me semble maintenant interressant. D'avancer un peux.

    Considéront l'expérience suivante. que ce passe t'il si nous mettions en relation la chaleur par rapport au champs électromagnétique. Est ce qu'une barre de fer, aimanté, en fusion va être influancer par un champs électromagnétique. Cette influence sera t'elle, Atrraction d'un des pôle ou un mouvement des charges a l'intérieur du métal.

    Il me semblerait que cette chaleur est donc une force. Une force de répulsion dans le cas du métal chauffer est qui fond. Dans le second cas, électromagnétique. Il y a peut être annalation des effet magnétiques. Qui n'est peut être pas une répulsion au sens propres mais qui puisse inverser l'attraction electronique de l'eclectron vis a vis de son noyau.

    Il s'avverait que la chaleur est un effet sur le champs magnétique. Il serait donc possible que des ondes calorifiques puissent être a l'oeuvre.

    J'avoue que tout cela me trouble un peut mais Il me semblerait donc que la thermodynamique est une place plus importante qu'on ne le pense dans, la théorie quantique.

    La chaleur et le froid ne sont'il pas a l'heure actuelle la solution de la supraconduction. Comment se fait il que la chaleur ne soit pas mis en relation dans le modéle quantite. Si le photon n'as ni masse ni charge il me semble impossible qu'il n'est pas une unité calorifique.

    Photon = (onde calorifique)c²

    Le photon serait donc un vecteur calorifique et un générateur de mouvement.

    Imaginons un photon qui arrive prés d'un atome. Il apporte avec lui une onde est une chaleur. Se photon a autant de chance de rencontrer un noyau q'un electron. Mais Il ajoute de la chaleur au systeme de l'atome et influe la position de l'électron. La chaleur a donc dans se cas un effet répulsif.

    La chaleur, l'onde calorifique a donc la possibilité d'annuler l'attrection électromagnétique est de faroriser une répulsion calorifique si la force gravitationnel est null(let a il y n'y a pas de masse(photon) la force gravitationnelle est null).

    Je recjonnais que cela est oncore un peux confu mais il me semble qu'une onde puisse aussi avoir une quaité calorifique. ne serais ce que par son impact. C'est la ou je bloque. Comment utiliser la notion d'impact pour une onde qui n'est percu que comme un phénomène électromagnétique et non calorifique.

    Et oui qu'elle quantité de chaleur va générer une onde.

    Je repense a l'expérience sur la masse du photon qui percute se petit appareil. Plutot que de calculer le déplacemect de la cible il serait peut être intérressant de calculer sa valeur calorifique.

    Il y aurait donc les ondes électrolagnétique est les ondes calorifiques. Etant tout les deux percu par nos appareil comment des variation de phase. Il se pourrait que leur interaction soit superpasable. Et qu'elle puisse donc avoir les même caractéristique des ondes sonore ou de choc qui lorsqu'elle sont supoerposées génére une énergie qui s'acumule le temps de la collision pour ensuite reprendre leur cycle normal.

    EN tout cas je voie les choses comme cela pour l'instant. l'univers ne serait donc qu'une équation ou le matiére manquante pourrait alors prendre comme valeur l'emssemble de l'énergie calorifique en action.

    Le mouvement générale de l'univers serait donc beaucoup plus due a l'énergie calorifique qui met en mouvement plutot qu'a un phénoméne des masses ou des charges.

    Les constantes de l'univers deviendraient donc masse, charges, chaleur, direction,vitesse et espace. Le temps restant une valeur relative a l'observateur. Plus l'observateur et lent plus le mouvement extérieur et rapide. Si cette observateur est rapide le mouvement extérieur semble relativement plus lent bien qu'il n'en soit rien. Tout objet contenant un valeur calorifique supérieur a l'emssemble sera obligatoirement en mouvement. Due a l'interaction des forces gravitationel, électromagnétique ou thermodynamique. Il semblerait que cette chaleur puisse être un bon moyen de consolider le modèle classique est quantite.

    M'enfin je ne suis pas un expert. Donc mes propos reste uniquement théorique et mécanique. Mais je suis sur que cela n'est peut être pas assez et qu'il manque des preuves. C'est pour cela que je demandais sur je ne sais plus qu'elle sujet. Si la Spectroscopie d'un atome change en fonction de la chaleur qui lui est appliquer. Le second test serait de voir si l'influene électromagnétique est modifié par la chaleur. Example je prend un aimant je lui applique une basse température je teste si sont champs subi des modifications (distance d'attraction et de répulsion). Il faudrait aussi regarder si deux ballon gonfler d'air chaux dans une piéce plu froide ne vont pas avoir tendance a s'attirer ou a se repouser lorsqu'on les approches les uns des autres.


    En tout cas merci de votre attention. Je sais que mes messages sont un peux long parfois.

  20. #16
    natoun

    Re : Atteindre le zéro absolu

    vous dites que atteindre le zero absolu c'est comme atteindre le vide absolu mais dans l'espace, qui est composer de vide absolu, peu t'on atteindre le zero absolu

  21. #17
    invite431

    Re : Atteindre le zéro absolu

    L'espace n'est pas le "vide absolu"

  22. #18
    natoun

    Re : Atteindre le zéro absolu

    alors de quoi est exactement composer l'espace
    car etant en 3eme pour l'instant c'est ce que le professeur nous dit

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  24. #19
    invite431

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Si proche du zéro absolu, C devient très petite, cela signifie qu'une très faible quantité de chaleur absorbée par le système entraîne une très grande variation de sa température.
    Salut Karibou,

    J'aimerais simplement ajouter lquant à la variation, le terme "relative" ou "proportionnelle", le "très grande" est effectif, mais ... "par rapport à"

  25. #20
    Coincoin

    Re : Atteindre le zéro absolu

    alors de quoi est exactement composer l'espace
    car etant en 3eme pour l'instant c'est ce que le professeur nous dit
    L'espace est quasiment vide, mais il y a toujours un peu d'atomes ou de lumière. Du coup, la température n'y est pas nulle.
    Il y a des zones plus ou moins chaudes, dont certaines très chaudes (mais le fait qu'il n'ait pas beaucoup d'atomes fait que la chaleur ne se propage quasiment pas).
    Encore une victoire de Canard !

  26. #21
    natoun

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    L'espace est quasiment vide, mais il y a toujours un peu d'atomes ou de lumière. Du coup, la température n'y est pas nulle.
    Il y a des zones plus ou moins chaudes, dont certaines très chaudes (mais le fait qu'il n'ait pas beaucoup d'atomes fait que la chaleur ne se propage quasiment pas).
    ok
    merci j'ai compri

  27. #22
    herman

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Une question me vient comme ça.

    Y a t il une équivalence ou une implication entre le vide absolu et le zéro absolu ?

  28. #23
    invite34596000666

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Les inégalités d'Heisenberg permettent juste de dire qu'au zéro absolu, la matière est encore en mouvement, mais elles n'expliquent en rien pourquoi on ne peut atteindre ce point.
    Intéressant… Je n'avais jamais réfléchi à ce que signifiait réellement le zéro absolu…
    Pour moi, la température d'un gaz, c'est plus le mouvement translationnel de chaques molécules les unes par rapport aux autres…
    Mais quid des états rotationnels, vibrationnels et électroniques des molécules constituant le gaz ? Faut-il que toutes les molécules soient dans leur état rovibrationnel fondamental pour parler de zéro absolu ?
    Dans le labo où je bosse, ils veulent faire des gaz froids de molécules de Rydberg… Je suppose donc que les états électroniques, au moins, ne rentrent pas dans le définition de la température… Me gourè-je ?

  29. #24
    Coincoin

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Me gourè-je ?
    Oui
    Toutes les formes d'excitation rentrent en compte. Simplement, les excitations rotationnelles ou vibrationnelles sont plus énergétique que les translationnelles. Donc quand tu passes la température, tu es rapidement dans l'état fondamental pour les rotations et les vibrations, avant d'avoir te préoccuper des états translationnels.
    Encore une victoire de Canard !

  30. Publicité
  31. #25
    invite34596000666

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Et les états électroniques ? Eux ne sont pas concernés par la température ? On a pas à être dans le fondamental électronique ?

  32. #26
    Coincoin

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Si.
    Je ne connais pas trop les atomes de Rydberg, mais peut-être qu'ils ont trouvé un truc pour bloquer l'atome dans cet état et l'empêcher de se désexciter.
    Encore une victoire de Canard !

  33. #27
    invite34596000666

    Re : Atteindre le zéro absolu

    OK
    Pour résumer, un gaz froid, c'est tout le monde dans le fondamental rovibrationnel et personne ne bouge !

  34. #28
    jecario

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Citation Envoyé par herman Voir le message
    Y a t il une équivalence ou une implication entre le vide absolu et le zéro absolu ?
    Hello !

    La temperature traduit le degre d'agitation d'un corps ou d'une substance. Par consequent, le vide absolu n'a pas de temperature !

    On peut ensuite se demander si la temperature est la valeur donnee par le thermometre, ou bien une valeur "abstraite" correspondant a l'etat de l'objet de l'etude

  35. #29
    herman

    Re : Atteindre le zéro absolu

    Et si on enfermé du vide dans une boite et que l'on touche cette boite, on ne la trouverait ni froide ni chaude alors ?

  36. #30
    natoun

    Re : Atteindre le zéro absolu

    on sait que tous les atomes( ou les electrons je ne sait plus) sont en vibration constante donc si l'on pouvait figer le temps (bien que cela soit impossible) et donc a arreter cette vibration, on pourait attiendre le zero absolu car en vibrant les atomes( ou les electrons) s'entre choc et cree de la chaleur.
    C'est ca ?? (pouvez vous me corriger si je me trompe)

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