지구에 기록된 최저 온도

Lowest temperature recorded on Earth
지구상에서 가장 추운 직접 관측 장소인 보스토크 역의 항공 사진.
남극 보스토크 역의 위치

지구상에서 지상에서 직접 기록된 가장 낮은 자연온도는 1983년 7월 21일 남극 소비에트 보스토크역에서 지상측정에 의해 -89.2℃(-128.6℃; 184.0K)이다.[1]

2010년 8월 10일 위성 관측 결과 -93.2°C(-135.8°F; 180.0K)의 표면 온도가 관측되었다. 81°48′S 59°18′E / 81.8°S 59.3°E / -81.8; 59.3, 돔 아거스와 돔 후지 사이의 능선을 따라 3,900m(12,800ft) 고도에서.[2] 이 결과는 2013년 12월 미국 샌프란시스코에서 열린 제46차 지구물리학연합 연차총회에서 보고된 것으로 잠정 집계로 수정 대상이 될 수도 있다.[3] 1983년 기록과 달리 지상 온도계가 아닌 위성에서 원격 감지해 측정한 값이라 기록최저온도로 기록되지 않는다.[4] 발표된 온도는 얼음 표면의 온도를 반영하는 반면, 보스토크 수치는 얼음 위의 공기를 측정했기 때문에 이 둘은 직접적으로 비교가 되지 않는다. 보다 최근의 연구는[5] 표면 온도가 약 -98 °C(-144 °F; 175 K)까지 떨어지는 남극의 많은 지역을 보여준다. 표면 근처의 온도 구배가 매우 강하기 때문에 이는 약 -94 °C의 지표면 부근 공기 온도 최소값(-137 °F; 179 K)을 의미한다.

역사적 진행

1838년 1월 21일 러시아 상인 네버노프가 야쿠츠크에서 -60°C(-76°F; 213K)의 녹음을 했다.[6] 1885년 1월 15일, 와일드는 베르호얀스크에서 -68 °C(-90 °F; 205 K)의 온도가 기록되었다고 보고했다.[6] 1892년 2월 동일한 장소에서 나중에 측정한 측정치는 -69.8°C(-93.6°F; 203.3K)로 보고되었다. 소련 연구원들 2월 1933년에 'Oymyakon'이래에, 베르호얀스크의 남동쪽에 약 650km(400mi);이 측정 소련으로 최저 기록으로 1940년대를 통해, 베르호얀스크에서 이전의 측정은 소급°C(−89.7면;205.6 K)−67.6도록 조정된 상태로 보도되었다−67.7°C(−89.9면;205.5 K)녹화를 발표했다.[7]

다음으로 신뢰할 수 있는 측정은 1957년 남극 아문센-스콧 남극기지에서 이루어졌으며, 5월 11일 -73.6°C(-100.5°F; 199.6K)와 9월 17일 -74.5°C(-102.1°F; 198.7K)가 나왔다.[6] 그 다음 세계 기록적인 저온 현상은 1968년 소련 보스토크역에서 측정된 남극 고원의 -88.3°C(-126.9°F, 184.8K)의 판독이었다. 보스토크는 1983년 7월 21일 -89.2°C(-128.6°F, 184.0K)의 판독으로 다시 자체 기록을 경신했다.[8] 이것은 직접 기록된 온도의 기록으로 남아 있다.

실험실 냉각

추가 정보: 절대 영 § 이력

초기 실험

1904년 네덜란드 과학자 하이케 카멜링흐 온네스는 액체 헬륨 생산을 목표로 네덜란드 레이덴에 특별한 연구실을 만들었다. 1908년 그는 온도를 절대 영도보다 4도 낮은 -269°C(-452.2F, 4K) 이하로 간신히 낮췄다. 이 예외적으로 추운 상태에서만 헬륨이 액화되는데 헬륨의 비등점은 -268.94°C(-452.092F)이다. Kamerlingh Onnes는 그의 업적으로 노벨상을 받았다.[9]

오네스의 방법은 대상 가스를 감압하는 데 의존했고, 단열 냉각에 의해 그 가스를 냉각시켰다.[citation needed] 이는 열역학 제1법칙에 따른 것이다.

여기서 U = 내부 에너지, Q = 시스템에 추가된 열, W = 시스템에 의해 수행된 작업.

정해진 부피의 상자에 있는 가스를 생각해봐. 만약 상자 안의 압력이 대기압보다 높다면, 상자를 열자마자 우리의 가스는 주변 대기에 작용하여 팽창할 것이다. 이 팽창은 독특하고 가스가 작용했기 때문이다.

이제 내부 에너지가 줄어들면서 기온도 낮아졌다.[citation needed]

현대 실험

2000년 11월 현재 헬싱키 공과대학 저온연구소에서 100 pK 미만의 핵 스핀 온도가 실험용으로 보고되었다. 그러나, 이것은 가능한 모든 자유도에 대한 전체 평균 열역학적 온도가 아니라 특정 유형의 움직임의 온도 즉, 핵 스핀이라고 불리는 양자 특성이었다.[10] 그러한 낮은 온도에서 분자 운동은 자유도에 걸쳐 평균을 낼 수 없다고 가정할 수 없기 때문에 "온도"의 개념은 다면적이 된다.[citation needed] 그에 상응하는 피크 방출은 익숙한 적외선이 아닌 전파에 있을 것이기 때문에 인접 원자에 의해 매우 비효율적으로 흡수되어 열 평형에 도달하기 어렵다.

저온 실험실은 1999년에 100 pK 즉 1.0 × 10−10 K의 기록적인 저온을 기록했다.[11]

현재 저온 달성을 위한 기구는 두 단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계는 헬륨 희석 냉장고를 사용하여 밀리켈빈 온도에 도달한 다음, 다음 단계는 피코켈빈에 도달하기 위해 아디아바틱 핵 자기화를 사용한다.[11]

극도로 낮은 온도는 슈퍼플루이드와 보세-아인슈타인 응축물과 같은 물질의 양자역학적 단계를 관측하는데 유용하며, 이는 열 운동으로 인해 중단될 것이다.

참고 항목

참조

  1. ^ Turner, J.; Anderson, P.; Lachlan-Cope, T.; Colwell, S.; Phillips; Kirchgaessner, A. L.; Marshall, G. J.; King, J. C.; Bracegirdle, T.; Vaughan, D. G.; Lagun, V.; Orr, A. (2009). "Record low surface air temperature at Vostok station, Antarctica" (PDF). Journal of Geophysical Research. 114 (D24): D24102. Bibcode:2009JGRD..11424102T. doi:10.1029/2009JD012104.
  2. ^ "NASA-USGS Landsat 8 Satellite Pinpoints Coldest Spots on Earth". NASA. 9 December 2013. Retrieved 10 December 2013.
  3. ^ "Coldest spot on Earth identified by satellite". BBC. 9 December 2013. Retrieved 10 December 2013.
  4. ^ "World Record Cold in Antarctica?". USA Today. 9 December 2013. Retrieved 10 December 2013.
  5. ^ Scambos, T. A.; Campbell, G. G.; Pope, A.; Haran, T.; Muto, A.; Lazzara, M.; Reijmer, C. H.; Van Den Broeke, M. R. (2018). "Ultralow Surface Temperatures in East Antarctica from Satellite Thermal Infrared Mapping: The Coldest Places on Earth". Geophysical Research Letters. 45 (12): 6124–6133. Bibcode:2018GeoRL..45.6124S. doi:10.1029/2018GL078133. hdl:1874/367883.
  6. ^ Jump up to: a b c Nina Stepanova (30 January 1958). "On the lowest temperatures on Earth" (PDF). NOAA. Retrieved 10 December 2013.
  7. ^ "The coldest place on earth". Polar Record. 6 (46): 821–822. 2009. doi:10.1017/S0032247400048592.
  8. ^ "World: Lowest Temperature". World Meteorological Organization. Archived from the original on 16 June 2010. Retrieved 10 December 2013.
  9. ^ "The Nobel Prize in Physics 1913".
  10. ^ 실험 방법과 결과는 Tauno A에 자세히 제시되어 있다. 크누틸라의 D.알토독에서 접근할 수 있는 논문. 대학의 성과에 대한 보도 자료는 다음과 같다.
  11. ^ Jump up to: a b "World record in low temperatures". Archived from the original on 18 June 2009. Retrieved 13 February 2019.

외부 링크