Ποιο υλικό έχει το χαμηλότερο σημείο κατάψυξης;

Το υλικό με το χαμηλότερο σημείο κατάψυξης είναι ήλιο.Κάτω από τις τυπικές πιέσεις, δεν παγώνει καθόλου, ακόμη και σε θερμοκρασίες που πλησιάζουν το απόλυτο μηδέν.Οι λόγοι για τους οποίους υπαγορεύονται από την κβαντική μηχανική: η ενέργεια μηδενικού σημείου ενός συστήματος ηλίου είναι πολύ μεγάλη για να επιτρέψει την κατάψυξη.Η ενέργεια μηδενικού σημείου είναι η ελάχιστη ενέργεια που ένα σωματίδιο ή σύστημα έχει πάντα, ανεξάρτητα από το τι.Το ήλιο είναι η μόνη ουσία που δεν έχει σημείο κατάψυξης υπό πίεση περιβάλλοντος, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία.

Ένα σημείο κατάψυξης για το ήλιο υπάρχει μόνο κάτω από τουλάχιστον 25 ατμοσφαιρικές πίεσης και θερμοκρασία 1,15 Κ. Αυτές οι συνθήκες έχουν δημιουργηθείένα εργαστήριο μέσω της εξατμιστικής ψύξης.Το αποτέλεσμα είναι ένα άχρωμο, εξαιρετικά συμπιεσμένο στερεό που είναι πρακτικά αόρατο.Το στερεό ήλιο είναι τόσο δύσκολο να δει κανείς ότι τα στρώματα του Styrofoam χρησιμοποιούνται μόνο για να πούμε πού είναι.Η πυκνότητα του ίδιου του στερεού ηλίου είναι μόνο 66 φορές μεγαλύτερη από τον αέρα.Συγκριτικά, το νερό είναι 1000 φορές πιο πυκνό από τον αέρα.

Το ήλιο ήταν για πρώτη φορά υγροποιήθηκε το 1908 από τον ολλανδό φυσικό Heike Onnes, ο οποίος το δροσίζει σε 1 βαθμό Kelvin.Προς μεγάλη έκπληξή του, η περαιτέρω ψύξη δεν την έκανε να φτάσει στο σημείο κατάψυξης.Μόλις 18 χρόνια αργότερα, το 1926, ότι ο μαθητής του, Williem Keesom, ήταν σε θέση να στερεοποιήσει το ήλιο με την ψύξη του σε ένα θάλαμο πίεσης.Σήμερα, η υγροποίηση του ηλίου είναι ένα ζωτικό βήμα για την εξαγωγή του από τη γη και την αποθήκευση του.

Το υγρό ήλιο χρησιμοποιείται συχνά ως κρυογονικός παράγοντας ψύξης όταν το υγρό άζωτο δεν είναι αρκετό.Πρέπει να διατηρείται υπό συνεχή υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία, διαφορετικά επεκτείνεται γρήγορα και μεταβαίνει σε αέριο.Το στερεό ήλιο δεν έχει πρακτικές εφαρμογές εκτός της επιστημονικής έρευνας.

Μερικές από τις πιο ασυνήθιστες ιδιότητες του ήλιου μπορούν να εξαπλωθούν σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν.Σε τέτοιες θερμοκρασίες, το ήλιο συμπεριφέρεται ως υπερφυσικό, που σημαίνει ότι ρέει με μηδενικό μετρήσιμο ιξώδες.Έχει επίσης την τάση να σέρνει τους τοίχους ενός δοχείου που κρατιέται.