Wieso kann man die Position eines Atoms nicht beim Nullpunkt (-273.15 Grad) bestimmen , wenn sich beim Nullpunkt Atome in der Ruhelage befinden?
2 Antworten
Beim quantenmechanischen Oszillator - und analog bei Gitterschwingungen in Festkörpern - ist die tiefste Energie (Grundzustand) nicht gleich null. D.h., auch wenn man sich T=0 noch so sehr annähert, ruhen die Atome oder Moleküle nicht.
Es geht nicht um die Zustände der Kerne oder der Atome als Ganzes, sondern um die Schwingungen der Atome/Atomgruppen um ihre Ruhelagen. Klassisch würde man annehmen, dass mit sinkender Temperatur die Energie dieser Schwingungen stetig gegen null gehen würden. Im Experiment - in Übereinstimmung mit der Theorie - zeigt es sich, dass dies aber nicht so ist. Man kann dies auch mit der Heisenbergschen Unschärferelation begründen.
Es gibt keine Ruhelage, sondern eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit für die verschiedenen Punkte im Raum.
Achso… weil die Atome eine Grund-Kernenergie besitzen … weshalb sie trotzdem Energie besitzen auch wenn die kinetische Energie null ist…