이곳은 개발을 위한 베타 사이트 입니다.기여내역은 언제든 초기화될 수 있으며, 예기치 못한 오류가 발생할 수 있습니다.문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 절대온도 (문단 편집) == 과학에서의 사용 == 온도의 표준 단위이므로 온도 값을 요구하는 대부분의 계산에서는 켈빈온도를 쓴다. 상기 환산식에서 알 수 있듯이 섭씨온도의 수치에 [math(273.15)]를 더하면 켈빈온도의 수치가 된다. 물리나 화학에서 유독 [math(\rm27\,\degree\!C)]가 많이 보이는 이유는 [[상온#s-1.1|상온]] 상태를 가정할 수 있으면서도 절대온도로 약 [math(\rm300\,K)]가 되어 계산이 편해지기 때문이다. 고전역학에서 [math(\rm0\,K)]은 물질이 가진 에너지가 전혀 없는 상태를 뜻하기 때문에 [math(\rm0\,K)]보다 작은 온도는 있을 수 없다는 것이 맞았지만, 양자역학의 태동 이후 [math(\rm0\,K)] 그 자체도 [[불확정성 원리]]에 위배됨에 따라 '''자연계에서 존재할 수 없음'''이 밝혀졌으며, 최저점의 에너지가 [math(\rm0\,J)]이 아님이 드러났는데 바닥 상태의 이런 에너지를 영점에너지(zero point energy)라고 한다. 위치에너지가 [math(\rm0\,J)]이라 하더라도 불확정성 원리에 따라 운동에너지를 [math(\rm0\,J)]에 맞출 수 없고, 이에 따라 [[양자 조화 진동자]]는 최저점에서 [math(\dfrac12\hbar\omega)](단, [math(\hbar)]는 [[디랙 상수]])만큼 에너지가 있다. 빛이 거의 닿지 않는 오지에 위치한 행성의 최저 온도도 [math(\rm12\,K)][* 관측된 태양계 소행성 중에 가장 멀리서 발견된 [[세드나]]의 표면온도가 [math(\rm-261\,\degree\!C)]라고 알려져 있다.] 아래가 드물고, 심지어 항성의 빛이 미치지 못하는 공간의 온도조차 [math(\rm3\,K)][* [[우주 배경 복사]]의 온도이기도 하다.], 즉 영하 270도 정도고 심지어 [[부메랑 성운]]과 같이 항성이 죽어가면서 사실상 빛이 닿지 않는 데다 바람까지 세게 부는, 그야말로 온도 내려갈 조건이 갖춰질 대로 갖춰진 지역조차도 [math(\rm1\,K)]이 한계다. 당연히 태양계 같이 항성의 열이 미치는 곳의 온도는 훨씬 더 높다. 다만 핵자의 스핀계처럼 통계역학적으로 준위의 수가 사실상 유한한 계(예: 극저온으로 냉각된 고체 [math(\rm LiF)] 속의 [math(\rm F)]핵)에서는 엔트로피에 '최댓값'이라는 것이 존재하기 때문에 [[열역학 제3법칙]]을 우회하여 이론상 '절대영도 미만([math(T<0\rm\,K)])일 때 입자가 거동하는 상태'를 구현할 수는 있다. [math(T = \dfrac{{\rm d}Q}{{\rm d}S})]이므로 일반적인 계는 에너지/열을 받을수록([math({\rm d}Q>0\rm\,J)]) 엔트로피가 올라가므로([math({\rm d}S>0\rm\,J/K)]) 마이너스 켈빈이 될 수 없지만, 엔트로피에 상한이 있는 고립계에선 최대한 받을 수 있는 열 또는 열용량의 한계가 있고, 이 이상으로 에너지/열을 받으면 엔트로피가 오히려 내려간다. '''이후 무조건적으로 에너지를 주는 상태'''가 된다. '에너지를 주는 상태'란 곧 열용량이 음의 값을 취한 것과 같은 상태이므로 절대온도가 마이너스가 된 것과도 같다. [[절대영도]] 문서도 참조. 통계역학적인 해석으로는 엔트로피 [math(S)]가 [math(S = k_{\rm B}\ln\Omega)]로 정의되므로 꽤 예전부터 이론적으로 예견되어있던 현상이다. [[2013년]] [[1월 3일]] [[사이언스]]지에 양자 기체를 이용해 절대영도보다 낮은 온도 상태를 실험적으로 구현했다는 연구가 실렸는데([[https://www.science.org/doi/10.1126/science.1227831|운동자유도 관점의 음의 절대온도]]), [[http://blog.naver.com/jjy0501/100175681500|여기]]에서 해설된 것처럼, 이 '현상'을 '음의 온도'라는 직관적인 말로 표현한 것일 뿐, 수치로 측정해보면 여전히 절대영도보다는 따뜻한 온도([[역온도#의의]] 문서 참조)이며 우리가 아는 '마이너스 켈빈은 존재할 수 없다'는 법칙이 깨진 것은 아니다. '만약 마이너스 켈빈이 존재한다면 입자는 어떻게 거동할 것인가'라는 이론에 입각하여, 입자가 거동하는 현상으로부터 유추된 결론일 뿐이다.[* 이는 [[국제단위계]]에서 '시간'을 정의하는 방법에서도 잘 드러나는데, '절대영도의 세슘-133 원자'라고 표현하지 않고 굳이 '섭동이 없는 바닥 상태의 세슘-133 원자'라고 복잡하게 표현한다. 앞서 언급한대로 절대영도는 자연계에서 구현할 수 없으며 고전역학적으로 [math(\rm0\,J)]이라고 직관적으로 표현했을 때의 특징이, 최저점의 에너지 준위(바닥상태)에서 흑체 복사 등 외부의 영향을 받지 않는(섭동이 없는) 상태이기 때문이다.]저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기