Hvilket materiale har det laveste frysepunktet?

Materialet med det laveste frysepunktet er helium.Under typiske trykk fryser det ikke i det hele tatt, selv ved temperaturer som nærmer seg absolutt null.Årsakene til er diktert av kvantemekanikk: nullpunktenergien til et heliumsystem er for stor til å tillate frysing.Nullpunktenergien er den minste energien en partikkel eller system alltid har, uansett hva.Helium er det eneste stoffet som ikke har et frysepunkt under omgivelsestrykk, uansett temperatur.

Et frysepunkt for helium eksisterer bare under minst 25 atmosfærer med trykk og en temperatur på 1,15 K. Disse forholdene er opprettet iet laboratorium gjennom fordampende kjøling.Resultatet er et fargeløst, svært komprimerbart fast stoff som praktisk talt er usynlig.Solid helium er så vanskelig å se at lag med styrofoam brukes bare til å fortelle hvor det er.Tettheten av fast helium i seg selv er bare 66 ganger større enn luft.Til sammenligning er vann 1000 ganger tettere enn luft.

Helium ble først flytende i 1908 av den nederlandske fysikeren Heike Onnes, som avkjølte det til 1 grad Kelvin.Mye til sin overraskelse fikk ytterligere kjøling ikke til at den nådde frysepunktet.Det var først 18 år senere, i 1926, at studenten hans, Williem Keesom, var i stand til å stivne helium ved å avkjøle det i et trykkkammer.I dag er flytningen av helium et viktig trinn i å trekke den ut fra jorden og lagre den.

Flytende helium brukes ofte som et kryogent kjølemidlet når flytende nitrogen ikke er nok.Den må holdes under kontinuerlig høyt trykk og lav temperatur, ellers utvides den raskt og overganger til en gass.Solid helium har ingen praktiske anvendelser utenfor vitenskapelig forskning.

Noen av Heliums mest uvanlige egenskaper kan kobles ut ved temperaturer nær Absolute null.Ved slike temperaturer oppfører helium seg som en overflødig, noe som betyr at den flyter med null målbar viskositet.Det har også en tendens til å krype opp veggene i en beholder den holdes i.