¿Qué hace que un sofá no se mueva? ¿Por qué no podemos hacer eso a los átomos y llamar a eso cero absoluto?

A2A.

Todos los átomos en su sofá vibran rápidamente, que es lo que le da a su sofá su temperatura actual. Cuando enciende el aire acondicionado y la temperatura de la habitación y el sofá disminuye, las vibraciones disminuyen un poco. Cuando enciendes el calor, las vibraciones se aceleran.

Sin embargo, debido a una densa red de fuerzas electromagnéticas, casi todos los átomos en su sofá permanecen, en promedio, en una posición fija. Si un grupo de átomos se liberara de esta red, diría que se rompió un pedazo de su sofá. Si todos los átomos en su sofá se liberaran, diría que su sofá una vez sólido ahora se está licuando o vaporizando. Afortunadamente, esto no sucede muy a menudo.

En todos los casos descritos anteriormente, los átomos continuaron vibrando, rebotando en sus vecinos, todo mientras se mantenían unidos a través de varios enlaces moleculares. Para que la temperatura del sofá sea “cero absoluto”, este movimiento de alguna manera necesitaría detenerse (o al menos bajar tanto como lo permitiría la mecánica cuántica, es decir, la energía del punto cero). La única forma en que esto sucedería es si de alguna manera enfriaras el sofá a alrededor de -273,15 ° C. Sin embargo, debido a que cuanto más frío es algo, más difícil es enfriarlo aún más, en realidad llegar a cero absoluto se considera imposible, algo análogo a alcanzar la velocidad de la luz.

Un sofá no se mueve en la escala que vemos. En nuestro nivel, los objetos pueden ser descritos por Newtonian Mechanics y la fuerza de gravedad en el sofá se cancela por la fuerza de reacción del suelo, esto supone que se trata de un sofá ordinario sin ninguna otra fuerza importante que actúe sobre el sofá.

Sin embargo, el diván está hecho de elementos móviles, es decir, átomos y sus componentes. Simplemente no se mueven lo suficiente como para darse cuenta a nuestra escala. Estos se rigen por la mecánica cuántica y (junto con el movimiento del calor transferido desde las partículas circundantes) sufren fluctuaciones cuánticas aleatorias. Estas fluctuaciones aleatorias evitan que los objetos alcancen el cero absoluto, ya que siempre existen.

Un sofá no se mueve porque hay una fuerza entre las patas de los sofás y el piso está encendido, esto se llama fricción. Para vencer esta fuerza necesitamos otra fuerza. Ejemplo: está empujando el sofá lo suficiente para que se mueva, ahora está superando la fricción del sofá y el piso. Parte de la energía que usabas para empujar el sofá se convierte en calor. Puedes sentir el efecto frotando tus palmas juntas. Tus manos tienen fricción y sentirás el calor en tus manos después de un rato de frotar. Esta energía que usabas para empujar el sofá o frotarte las manos proviene de las calorías que obtienes de los alimentos.

¿Qué no podemos no hacerle a los átomos?

Podemos archivar casi el cero absoluto pero mot cero absoluto. Esta es una ley que dice que no se puede predecir el movimiento de los átomos y que si se produce un cero absoluto, los átomos no se moverán para que podamos predecirlos.