【雑談物理】気体分子の絶え間ない熱運動

ブラウン運動 宇宙は分子で構成されているとは言えないでしょう？原子や光子、中性子といった粒子、そして暗黒物質や暗黒エネルギーで構成されているのではないですか？

分子は原子で構成されている。原子は原子核と核外電子で構成されている。原子核は陽子と中性子で構成されている

まだ十分に厳密ではない。原子核には陽子（H11水素）のみがあるかもしれない

　絶対零度とは熱力学における最も低い温度ですが、理論上の下限値に過ぎません。熱力学温度の単位はケルビン（K）で、絶対零度とはケルビン温度尺度（略してケルビン温度、Kで表す）によって定義されるゼロ点です。0Kは摂氏でマイナス273.15度に相当し、これが0ケルビンです。この温度では、物質の分子には運動エネルギーがありませんが、位置エネルギーは0ではないため、物質の内部エネルギーも0ではありません。物質の温度は、その内部にある原子や分子などの粒子の運動エネルギーによって決まります。マックスウェル・ボルツマン分布によれば、粒子の運動エネルギーが大きいほど、物質の温度は高くなる。理論的には、粒子の運動エネルギーが量子力学上の最小値まで下がると、物質は絶対零度に達し、それ以下にはならない。しかし、絶対零度は到達不可能な最も低い温度であり、自然界の温度はそれに無限に近づくだけである。もし到達すれば、あらゆるものは運動の最も低い形態に到達するだろう。なぜなら、どんな空間にも必ずエネルギーと熱が存在し、絶えず互いに変換しながら消えることはないからである。したがって、その空間に最初からエネルギーや熱が全くない場合を除き、絶対零度は存在しない。絶対零度では、原子と分子は量子論が許容する最小のエネルギーを持つ。 　　絶対零度は、理想気体が従う法則（すなわち理想気体状態方程式、pV=mRT/M=mrT、r=R/M）に基づき、外挿法によって求められる。このような方法では、温度が-273.15℃に下がると、気体の体積はゼロにまで減少する。分子運動論の観点から見ると、理想気体分子の平均平動運動エネルギーは温度Tによって決まるので、絶対零度も「理想気体分子の運動が止まる温度」と言うことができる。上記の二つの説は、どちらも単なる理想的な推論に過ぎない。実際、すべての実在気体は温度が－273.15℃に近づくと顕著な量子特性を示すが、この時点では気体は既に液体または固体になっている。要するに、気体分子の運動はもはや古典物理学の熱力学的統計法則に従わなくなっている。多数の実験および量子力学による修正を施した理論から導き出されると、絶対零度に近い場所では分子の運動エネルギーは一定値に収束し、この極値はゼロ点エネルギーと呼ばれる。これは、絶対零度において分子のエネルギーがゼロではなく、非常に小さな値を持つことを示している。その理由は、すべての粒子がエネルギーとして考えられる最も低い状態にあるからであり、つまりすべての粒子が基底状態にあるのです。

......度娘に答えがある.......

学んだ、気体分子は絶え間なく熱運動をしており、その運動エネルギーは熱源から来ている。自然界の温度は絶対零度に無限に近づくだけである。絶対零度は存在しない。絶対零度であっても、分子のエネルギーはゼロではなく、非常に小さい値を持つ。

ブラックホールの原理によれば、絶対零度でなければ分子も動かない。ブラックホールは光子にしか適していないのか？