Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Er der nogen partikler uden kinetisk energi?

I klassisk fysik har alle partikler ifølge ekvipartitionssætningen ikke-nul kinetisk energi ved ikke-nul temperatur.

I kvantefysikken kan partikler faktisk have nul kinetisk energi. Et eksempel er en partikel i bundet tilstand, såsom en elektron i et atom. Når partiklen er i den laveste energitilstand, kendt som grundtilstanden, er dens kinetiske energi nul. Dette skyldes, at usikkerhedsprincippet siger, at produktet af usikkerheden i position og usikkerheden i momentum ikke kan være mindre end en vis værdi. I grundtilstanden er usikkerheden i position minimeret, så usikkerheden i momentum skal maksimeres. Det betyder, at partiklen ikke kan have et veldefineret momentum, og derfor er dens kinetiske energi nul.

Et andet eksempel på partikler med nul kinetisk energi er Bose-Einstein-kondensat (BEC). BEC er en stoftilstand, der opstår, når en gas af bosoniske atomer afkøles til meget lave temperaturer. Ved disse temperaturer mister atomerne deres individualitet og opfører sig som en enkelt makroskopisk bølgefunktion. Kondensatet har nul kinetisk energi, fordi alle atomer er i samme kvantetilstand.