Hvilket materiale har det laveste frysepunkt?

Materialet med det laveste frysepunkt er helium.Under typiske pres fryser det overhovedet ikke, selv ved temperaturer, der nærmer sig absolut nul.Årsagerne til, at det er dikteret af kvantemekanik: et heliumsystems nulpunktsenergi er for stor til at tillade frysning.Nulpunktsenergien er den minimale energi, som en partikel eller system altid har, uanset hvad.Helium er det eneste stof, der ikke har et frysepunkt under omgivelsestryk, uanset temperaturen.

Der findes kun et frysepunkt for helium under mindst 25 tryk atmosfærer og en temperatur på 1,15 K. Disse forhold er blevet oprettet iEt laboratorium gennem fordampningskøling.Resultatet er et farveløst, meget komprimerbart fast stof, der praktisk talt er usynligt.Solid helium er så vanskeligt at se, at lag af styrofoam bruges bare til at fortælle, hvor det er.Tætheden af fast helium i sig selv er kun 66 gange større end luft.Til sammenligning er vand 1000 gange mere tæt end luft.

Helium blev først flydende i 1908 af den hollandske fysiker Heike Onnes, der afkølede den til 1 grad Kelvin.Meget til hans overraskelse fik yderligere afkøling ikke til at nå sit frysepunkt.Det var først 18 år senere, i 1926, at hans studerende, Williem Kesom, var i stand til at størkne helium ved at afkøle det i et preskammer.I dag er spiralisionen af helium et vigtigt trin i at udtrække det fra jorden og opbevare det.

Liquid Helium bruges ofte som et kryogent kølemiddel, når flydende nitrogen ikke er nok.Det skal holdes under kontinuerligt højt tryk og lav temperatur, ellers udvides det hurtigt og overgange til en gas.Solid helium har ikke nogen praktiske anvendelser uden for videnskabelig forskning.

Nogle af Heliums mest usædvanlige egenskaber kan lokkes ud ved temperaturer tæt på absolut nul.Ved sådanne temperaturer opfører helium sig som en superfluid, hvilket betyder, at den flyder med nul målbar viskositet.Det har også en tendens til at krybe væggene på en beholder, den holdes i.