کیلون
بنیادی SI اکائی · مقدار: حرحرکی درجہ حرارت
01 · تعریف
کیلون واحد پیمانہ ہے جو درجہ حرارت خود آغاز سے ناپتا ہے، کسی سہولت کے صفر سے نہیں۔ اسی لیے اس میں منفی قدریں نہیں ہوتیں: صفر سے نیچے ٹھنڈا کرنے کو کچھ بچتا ہی نہیں۔
سنہ 2019 سے کیلون بولٹزمان مستقل مقرر کر کے متعین ہے: k = 1.380 649·10⁻²³ جول فی کیلون۔ یوں درجہ حرارت کیلون اور ذرات کی توانائی کے درمیان ترجمان بن گیا۔
منفی مطلق درجہ حرارت ہوتا ہی نہیں: 0 K پر حرارتی حرکت رک جاتی ہے۔ 38 پیکو کیلون تک پہنچا جا چکا ہے — قریب تر جایا جا سکتا ہے، پہنچا نہیں جا سکتا۔
02 · تبدیلی
درجہ حرارت درج کریں — پاسپورٹ اسے تبدیل کر دے گا
کیلون واحد حرارتی پیمانہ ہے جس کے ساتھ SI کے سابقے بامعنی ہیں: کرائیوسٹیٹ میں ملی کیلون، ستارے کے مرکز میں میگا کیلون۔
عملاً درجہ حرارت بولٹزمان مستقل سے نہیں نکالا جاتا بلکہ ITS-90 پیمانے کے حوالہ نقاط سے ملایا جاتا ہے: پانی کا سہ نقطہ، دھاتوں کے جمنے کے نقاط، فوق موصلیت کی منتقلیاں۔
| اکائی | نام | قدر | کہاں ملتی ہے |
|---|---|---|---|
| µK | مائیکرو کیلون | 2.95·10⁸ µK | لیزر سے ٹھنڈا کرنا، ایٹموں کے پھندے |
| mK | ملی کیلون | 295 000 mK | کرائیوسٹیٹ، کوانٹم کمپیوٹر |
| K | کیلون | 295 K | SI میں درجہ حرارت کی بنیادی تحریر |
| kK | کلو کیلون | 0.295 kK | پلازما، برقی قوس، ستاروں کی سطح |
| MK | میگا کیلون | 2.95·10⁻⁴ MK | ستاروں کے مرکز، حرارتی گداخت کی تنصیبات |
SI کے سابقے صرف کیلون کے ساتھ چلتے ہیں: سیلسیس اور فارن ہائیٹ کا صفر سرکا ہوا ہے، اس لیے ان پر سابقے بے معنی ہیں۔
03 · مقداری درجے
پیکو کیلون سے کوارک-گلوون پلازما تککمرے کا درجہ حرارت، 295 K
04 · پیمائشی آلات
کیلون کس سے ناپتے ہیں
نادر گیس میں آواز کی رفتار براہِ راست kT سے جڑی ہے۔ یہی بنیادی طریقہ تھا جس سے بولٹزمان مستقل ناپا گیا، اس سے پہلے کہ اسے مقرر کیا جاتا۔
مزاحمت میں جانسن کا حرارتی شور kT کے متناسب ہے۔ ملی کیلون سے ہزاروں کیلون تک کام کرتا ہے، بغیر کسی حوالہ نقطے کے۔
پلانک کے قانون سے تابکاری کے طیف کے مطابق درجہ حرارت نکالتا ہے — یوں بھٹیاں، ڈھلائی کی دھات اور ستاروں کی سطحیں ناپی جاتی ہیں۔
پانی والی ایک نلکی جس میں برف، پانی اور بھاپ خود بخود 273.16 K برقرار رکھتے ہیں۔ اب یہ تعریف نہیں رہی، مگر پیمانہ منتقل کرنے کا کارآمد نقطہ ہے۔
05 · لکھنے کے اصول
صرف K — ڈگری کے نشان اور نقطے کے بغیر
«°K» کا نشان 1967 میں ختم کر دیا گیا: کیلون ڈگری نہیں بلکہ ایک خودمختار اکائی ہے، اس لیے 300 K لکھا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کا فرق بھی کیلون میں بتایا جاتا ہے، «ڈگری کیلون» میں نہیں۔
06 · ہمسایہ اکائیاں
کیلون جول کے ساتھ کھڑا ہے — بولٹزمان مستقل انہیں براہِ راست جوڑتا ہے۔ ڈگری سیلسیس واحد مشتق اکائی ہے جو کیلون سے متعین ہے: وہی قدم، سرکا ہوا صفر۔
K − 273.15
بنیادی SI
حرارتی گنجائش
کمرے کے درجہ حرارت پر kT ≈ 0.025 eV — یہی مقدار نیم موصلات اور کیمیائی تعاملات کی حد مقرر کرتی ہے۔
07 · تاریخی حصہ
مطلق صفر کی تلاش کیسے ہوئی
ولیم ٹامسن نے ایسا پیمانہ تجویز کیا جس میں صفر حرارتی حرکت کا رک جانا ہے، اور قدم سیلسیس سے لیا گیا۔
مطلق صفر کا وہی خیال، مگر فارن ہائیٹ کے قدم کے ساتھ۔ امریکی حرارتی تکنیک میں زندہ ہے: 1 K = 1.8 °Ra۔
کیلون سہ نقطے کے درجہ حرارت کا 1/273.16 تھا — یعنی ایک ہی مادے کی خصوصیات اور اس کے آئسوٹوپی ترکیب پر منحصر تھا۔
ڈگری کے نشان اور لفظ «ڈگری» کے ساتھ۔ سنہ 1967 میں ختم: کیلون ڈگری نہیں بلکہ اپنے نام والی بنیادی اکائی ہے۔
کیلون پانی سے آزاد ہو گیا، مگر پانی کام میں باقی رہا
پانی کے سہ نقطے والی تعریف میں ایک ناخوشگوار تفصیل تھی: اس نقطے کا درجہ حرارت پانی کی آئسوٹوپی ترکیب پر منحصر ہے۔ سمندری پانی اور انٹارکٹیکا کا پانی کیلون کے چند دس ہزارویں حصے کا فرق دیتے ہیں — تھوڑا، مگر اتنا کہ معیار کو ترکیب سمیت مقرر کرنا پڑتا تھا۔ سنہ 2019 میں بولٹزمان مستقل کی طرف منتقلی نے یہ رشتہ کاٹ دیا؛ پھر بھی سہ نقطہ خانے تجربہ گاہوں میں ITS-90 پیمانے کے کارآمد نقاط کے طور پر آج بھی کھڑے ہیں۔
فہرست · بین الاقوامی نظامِ اکائیاں
ہر مقدار کے لیے ایک پاسپورٹ
سات بنیادی اکائیاں، اپنے ناموں والی بائیس مشتق اکائیاں اور متروک نظاموں کا محفوظ خانہ۔ ہر ایک الگ ورق ہے: تعریف، ابعاد، تبدیلی، آلات، لکھنے کے اصول۔ 36 زبانوں میں۔
بنیادی اکائیاں
کیلون کا پاسپورٹ کھولیںاپنے نام والی مشتق اکائیاں
اینٹ رنگ میں — واحد اکائی جو کیلون سے متعین ہےتاریخی نظام
علامات کا محفوظ خانہپاسپورٹ کی زبان
36 زبانیں۔ علامت K اور فارمولے ترجمہ نہیں ہوتے — وہ ہر زبان کے نسخے میں یکساں ہیں؛ ترجمہ ہوتا ہے تشریح، مثالیں اور ہر رسم الخط کے لکھنے کے اصول۔