Library Subject Cloud
Air Pollution. Biochemistry. Chemistry, Analytic Quantitative. Chemistry, Analytic. Chemistry, Inorganic. Chemistry, Organic. Chemistry, Physical and theoretical. Chemistry. Children's literature. Chromatographic analysis. Food Analysis. Food Microbiology. Food Preservation. Food additives. Food industry and trade. Food. Nutrition. Physics. Plastics. Polymers and polymerization. Polymers. Rubber. Water Analysis. Water Purification. การบริหารงานบุคคล. ภูมิพลอดุลยเดช, พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหา, 2470- พระราชกรณียกิจ. วรรณกรรมสำหรับเด็ก. วิทยาศาสตร์กับเทคโนโลยี. วิทยาศาสตร์สำหรับเยาวชน. โสตทัศนวัสดุ.

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
QR for Android App
Test Library System
QR for Android App
DSS Science eBook
Standard Collection
OECD Agriculture and Food
คู่มือการใช้งาน e-book ของ iGPublishing Platform
รายการ e-book ที่ให้บริการบน iGPublishing Platform
สำนักพิมพ์ Elsevier
e-book ของสำนักพิมพ์ iSmithers สาขาที่ควบคุมทางด้าน ยาง,กระจก,โพลีเมอร์
Britannica Academic Edition
Britannica Merriam Webster
แนะนำ ฐานข้อมูล
เว็บไซต์ด้านมาตรฐาน
เว็บไซต์เกี่ยวกับสิทธิบัตร
ฐานข้อมูล Electronic Journals อ่าน Fulltext ได้สำหรับบริการบุคลากรภายในกรมฯ
ฐานข้อมูล e-content (วารสารต่างประเทศ)
รายชื่อวารสารอภินันทนาการ
เว็บที่เกี่ยวกับข้อมูลข่าวสาร/ระเบียบ Reach
ฐานข้อมูลแก้ไขปัญหาเกษตรกรรมขั้นพื้นฐาน
บริการสืบค้นข้อมูลผ่านทางเว็บไซต์
ฐานข้อมูลประมวลสารสนเทศเฉพาะเรื่อง
ประวัตินักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของโลก
ฐานข้อมูลวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมเซรามิก,แก้ว ...
ข้อมูลเอกสารรายงานการวิจัย
ฐานข้อมูลส่งเสริมเผยแพร่สารสนเทศสู่ชุมชน

สถิติจาก truehit.net


ตรวจสอบและติดตามข้อคิดเห็นจากผู้ใช้บริการ
แผนการฝึกอบรมปี 2561
แผนการอบรมหลักสูตรถ่าย
ทอดเทคโนโลยี ปี 2561
ประกาศอัตราค่าบริการใหม่และ
การชำระค่าบริการ
รายชื่อฐานข้อมูลทั้งหมด
แนะนำเอกสารใหม่ 
  ลิงค์เว็บเพจแนะนำ
    เอกสารใหม่
  ดาวน์โหลดบัญชีรายชื่อ
    เอกสารใหม่
  คู่มือการใช้งาน
เว็บไดเร็คทอรี่ (web directory)
ข่าวด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
เว็บศูนย์ประสานงานสารนิเทศ
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
กระดานถาม-ตอบ
เว็บไซต์ด้านวัสดุสัมผัสอาหาร
เว็บไซต์ด้านแก้ว
เว็บไซต์ด้านเซรามิก
เว็บไซต์คลังความรู้ OTOP
ห้องปฏิบัติการยางและผลิตภัณฑ์ยาง
 
สำนักงานที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
 
UTCC Central Library


นำโค้ดไปติดที่เว็บของท่านแล้ว
กรุณาแจ้งเราทาง E-mail ที่
Webmaster
 
 
 
 
 

ประวัติการเดินทางของนักฟิสิกส์สู่อุณหภูมิศูนย์องศาสัมบูรณ์  

เรามีความรู้สึกเกี่ยวกับเรื่องหนาวและร้อนมาตั้งแต่เด็ก เช่น เวลาดื่มนม น้ำนมต้องไม่ร้อนจัด เวลาอาบน้ำ น้ำต้องอุ่น และเวลาอากาศข้างนอกหนาว ต้องสวมเสื้อผ้าหนาๆ เป็นต้น เมื่อเติบโตเข้าโรงเรียน เราได้เรียนเรื่องอุณหภูมิว่า เป็นสิ่งที่บอกระดับสูง-ต่ำของความร้อน เช่น ที่อุณหภูมิ 0°C น้ำจะกลายเป็นน้ำแข็ง และน้ำจะเดือดที่อุณหภูมิ 100°C นอกจากนี้อุณหภูมิก็ยังเป็นตัวกำหนดการเปลี่ยนสถานะของสสารด้วย เช่น แก๊สออกซิเจนจะกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ -183°C ส่วนแก๊สไนโตรเจนก็จะเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ -196°C เป็นต้น คำถามที่นักวิทยาศาสตร์สงสัย คือ เมื่ออุณหภูมิสูงมีค่าไม่จำกัด คือ จะร้อนถึงกี่ร้อยกี่พันล้านองศาเซลเซียสก็ได้ แล้วอุณหภูมิต่ำสุด จะมีค่าเป็นลบได้มากที่สุดเพียงใด ในปี 1906 Walter Nernst ได้ศึกษาเรื่องนี้ และได้ตั้งกฏข้อที่สามของวิชาอุณหพลศาสตร์ (thermodynamics) ว่าที่อุณหภูมิ -273.15°C ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ศูนย์องศาสัมบูรณ์ ปริมาณความไม่เป็นระเบียบ (entropy) ของระบบจะมีค่าเท่ากับศูนย์ นั่นคือ ระบบจะมีความเป็นระเบียบอย่างสมบูรณ์ แต่อะตอมซึ่งเป็นทุกส่วนของระบบจะหยุดเคลื่อนที่ไม่ได้ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม นั่นจึงหมายความว่า อุณหภูมิศูนย์องศาสัมบูรณ์เป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่เอกภพสามารถจะมีได้ หรืออีกนัยหนึ่งมนุษย์ไม่สามารถทำให้สสารใดมีอุณหภูมิต่ำกว่า -273.15°C ได้ หรือถ้าจะได้ ก็ต้องใช้เวลานานอสงไขยปี ผลงานนี้ทำให้ Nernst ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 1920 และนับตั้งแต่วันที่นักฟิสิกส์รู้ว่า ศูนย์องศาสัมบูรณ์มีได้เฉพาะในทฤษฎี แต่มีไม่ได้ในทางปฏิบัติ นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้พยายามหาวิธีการที่จะล้มกฎข้อที่ 3 โดยการค้นหาเส้นทางและวิธีการที่จะไปถึงจุดศูนย์องศาสัมบูรณ์ให้จงได้ ในทำนองเดียวกับที่นักผจญภัยในอดีตพยายามจะเป็นคนแรกที่เดินทางถึงขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ แต่ความแตกต่างก็มีตรงที่ Robert Peary และ Raold Amundsen สามารถทำได้สำเร็จ ในกรณีของขั้วโลกทั้งสอง แต่สำหรับการเดินทางถึงศูนย์องศาสัมบูรณ์นั้น นักฟิสิกส์ตระหนักดีว่า จะไม่มีใครทำได้ ไม่ว่าในชาตินี้ หรือชาติไหน กระนั้นหลายคนก็ได้พยายามจะไป และตลอดเส้นทางก็ได้พบ ได้เห็น และได้เข้าใจในความอัศจรรย์ของธรรมชาติที่อุณหภูมิต่ำมาก จนสามารถนำปรากฏการณ์ที่พบเห็นไปประยุกต์สร้างเทคโนโลยีได้มากมายและหลากหลาย เช่น ในปี 1898 James Dewar สามารถทำไฮโดรเจนเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิ -250°C ในปี 1908 Kamerlingh Onnes ได้พบว่าแก๊สฮีเลียมจะกลายสภาพเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิ -269°C การมีฮีเลียมเหลวทำให้ Onnes พบว่า ธาตุบางชนิด เช่น ปรอท อลูมิเนียม ฯลฯ เวลาอุณหภูมิลดต่ำมาก จะสูญเสียสภาพต้านทานไฟฟ้าไปอย่างสมบูรณ์ในทันที “นั่นคือ Onnes ได้พบปรากฏการณ์สภาพนำยวดยิ่ง (superconductivity) ผลงานการเปิดโลกวิทยาศาสตร์ของสสารที่มีอุณหภูมิต่ำมากนี้ทำให้ Onnes ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1913 ทั้งๆ ที่ผู้คนในเวลานั้นยังไม่เห็นประโยชน์ทางเทคโลยีเหมือนเราในปัจจุบันที่ทุกคนได้ประจักษ์แล้วว่า ตัวนำยวดยิ่งเป็นวัสดุสำคัญที่ใช้ในการสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงเพื่อใช้ในอุปกรณ์ MRI เวลาแพทย์ต้องการตรวจสภาพภายในของอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย ตลอดจนถึงการใช้เบนเส้นทางเคลื่อนที่ของอนุภาค proton ที่มีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง ให้โค้งไปรอบๆ ในเครื่องเร่งอนุภาค LHC (Large Hadron Collider) ที่ CERN ในประเทศสวิสเซอร์แลนด์ กระนั้นการศึกษาธรรมชาติของสสารที่อุณหภูมิต่ำก็ยังไม่ยุติ เพราะอุณหภูมิยิ่งต่ำ ความประหลาดก็ยิ่งปรากฏ สืบเนื่องมาจากการที่เรากำลังก้าวเข้าสู่โลกควอนตัมที่แปลกและประหลาดอย่างเหลือเชื่อ เช่น ในปี 1937 Peter Kapitza ได้พบว่า He-4 เป็นของเหลวยวดยิ่ง (superfluid) ที่สามารถไหลไปในท่อได้อย่างไร้แรงหนืดใดๆ มาต่อต้าน โดยปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 2.17K สำหรับการเรียกอุณหภูมิเป็นเคลวิน (K) นั้น เป็นที่นิยม โดยได้กำหนดให้ 273K (°C) คืออุณหภูมิที่น้ำแข็งตัว เมื่อเป็นเช่นนี้ 184K (-89°C) จึงเป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่เคยวัดได้บนโลก และ 138K (-135°C) คือสถิติอุณหภูมิสูงสุดของตัวนำยวดยิ่ง ส่วน 2.73K คือ อุณหภูมิโดยเฉลี่ยของเอกภพ ซึ่งเป็นอุณหภูมิของรังสีไมโครเวฟภูมิหลังที่มีอยู่ทั่วไปในอวกาศ และ 1.9K คืออุณหภูมิของแท่งแม่เหล็กในอุปกรณ์ LHC เพื่อให้สามารถทำงานได้จนพบอนุภาค Higgs boson และ 1K คือ สถิติอุณหภูมิต่ำสุดที่ยานอวกาศเคยวัดได้ ขณะทะยานไปสำรวจเอกภพ ผลงานนี้ทำให้ Kapitza ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1978 ถึงปี 1971 David Lee, Douglas Osheroff และ Robert Richardson ได้พบว่า He-3 เป็นของเหลวยวดยิ่งด้วย ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0.003 K (เราเรียก He-4 เพราะนิวเคลียสของมันประกอบด้วย proton 2 อนุภาค และ neutron 2 อนุภาค และเรียก He-3 เพราะนิวเคลียสของมันมี proton 2 อนุภาค และ neutron 1 อนุภาค การพบปรากฏการณ์ของเหลวยวดยิ่งใน He-3 ทำให้ Lee, Osheroff กับ Richardson ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1996 Manager online 21.09.18

อ่านเนื้อหาฉบับเต็ม







   




   
   
   

 

 

This site is copyright @ 2005 สำนักหอสมุดและศูนย์สารสนเทศวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
75/7 ถ.พระรามหก แขวงทุ่งพญาไท เขตราชเทวี กรุงเทพ 10400
โทรศัพท์ : 0 2201 7252-6  โทรสาร : 0 2201 7251,65  e-mail : info@dss.go.th

Friday August 24, 2018 7:23 AM 8:49 PM
หน่วยงานนี้ทำข้อมูลโดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการศึกษาค้นคว้าเท่านั้น มิใช่เพื่อการแสวงหาผลกำไร