Меню

Что самое горячее место во вселенной

5 самых горячих мест во Вселенной

1. Большой взрыв

Побить это рекорд вряд ли удастся; в момент рождения наша Вселенная имела температуру около 10 32 К, и под словом «момент» мы здесь подразумеваем не секунду, а планковскую единицу времени, равную 5 10 -44 секунды. В это буквально неизмеримо короткое время Вселенная была так горяча, что мы понятия не имеем, по каким законам она существовала; на таких энергиях не существуют даже фундаментальные частицы.

2. БАК

Второе место в списке самых горячих мест (или моментов времени, в данном случае разницы нет) после Большого Взрыва занимает наша голубая планета. В 2012 году на Большом Адронном коллайдере физики столкнули разогнанные до 99% скорости света тяжелые ионы и на краткое мгновение получили температуру в 5,5 триллионов Кельвин (5*10 12 ) (или градусов Цельсия — на таких масштабах это одно и то же).

3. Нейтронные звезды

10 11 К — такова температура внутри новорожденной нейтронной звезды. Вещество при такой температуре совсем не похоже на привычные нам формы. Недра нейтронных звезд состоят из бурлящего «супа» электронов, нейтронов и других элементов. Всего за несколько минут звезда остывает до 10 9 К, а за первые сто лет существования — еще на порядок.

4. Ядерный взрыв

Температура внутри огненного шара ядерного взрыва составляет около 20 000 К. Это больше, чем температура на поверхности большинства звезд главной последовательности.

5. Самые горячие звезды (кроме нейтронных)

Температура поверхности Солнца — около шести тысяч градусов, но это не предел для звезд; самая горячая из известных на сегодняшний день звезд, WR 102 в созвездии Стрельца, раскалена до 210 000 К — это в десять раз горячее атомного взрыва. Таких горячих звезд сравнительно немного (в Млечном Пути их нашли около сотни, еще столько же в других галактиках), они в 10-15 раз массивнее Солнца и намного ярче него.

Источник

Какая температура во Вселенной самая высокая?

Каждый атом во Вселенной любит тепло. Мельчайшие частички материи любят тепло настолько, что атомы и субатомные частицы вибрируют все сильнее и движутся все быстрее, когда они горячие. Чем они горячее, тем быстрее движутся. И точно так же, чем они холоднее, тем они медленнее. При абсолютном нуле (-273 градусов по Цельсию) все движения атомов полностью останавливаются. Холоднее быть не может — это самая низкая температура. Сделать что-то холоднее — это как пытаться сделать прямую стрелку еще прямее.

Что самое горячее во Вселенной?

А вот что касается самых горячих температур во Вселенной, самое горячее, что только можно представить (и увидеть), находится гораздо ближе к нам, чем вы думали. Самое горячее место находится на Земле, и это Большой адронный коллайдер (БАК). Когда он сталкивает частицы золота между собой, на долю секунды температура достигает 7,2 триллиона градусов Фаренгейта. В цельсиях это 4 триллиона. Это горячее, чем взрыв сверхновой.

Что может быть еще горячее?

Теоретически, температура может быть еще выше. Первым претендентом на самую высокую температуру будет температура Планка, которая равна 10 32 Кельвинов, или 100 миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов градусов. Перечитайте, сколько миллионов, еще раз. Такую температуру просто невозможно представить. Как и это число. Одно дело, когда температура тысячу градусов или даже триллион. Но вот столько? Как это вообще? У нас нет слов, которые сравнивают такие большие вещи. Сказать, что 10 32 Кельвинов — это горячо, это как сказать, что вселенная занимает некоторое пространство.

Почему температура Планка может быть максимальной?

Потому что настолько жарко может быть в нормальной физике. Если будет еще жарче, обычная физика работать не будет. Начнут происходить странные вещи. Гравитационная сила станет такой же сильной, как и три другие природные силы (электромагнетизм, сильная и слабая ядерная силы), и они сольются в одну единую силу. Чтобы понять, как и почему это происходит, нам нужно изобрести «теорию всего» — важнейшую для современной теоретической физики. Этого мы пока совсем не понимаем.

Читайте также:  Что согласно эйнштейну во вселенной неизменно

Температура, при которой разрушается сама материя

Температура Хагедорна — это самая высокая температура, которую, как мы думаем, мы сможем достичь. Это та точка, в которой адронная материя (вся нормальная, обычная материя во вселенной, в отличие от темной, например) перестает быть стабильной и попросту разваливается. Мы достигаем этой точки примерно в 2х 10 12 Кельвинов. Что примечательно, некоторые физики-теоретики утверждают, что в этот момент адронная материя не «испаряется», а переходит в другую форму материи — кварковую. И вот ее-то можно нагревать и дальше. Единственное но: мы не знаем, существует она на самом деле.

Максимальная температура в теории струн

Специалисты из области теории струн утверждают, что самая горячая температура — это 10 30 Кельвинов. Это чуть холоднее, чем наш предыдущий претендент. Теоретики струн считают, что самые простые частички нашей вселенной состоят не из обычных частиц, с которыми мы знакомы, а из вибрирующих струн.

К сожалению, проверить предсказания теории струн невозможно. Как и максимальную возможную температуру. Поэтому однозначного и точного ответа на этот вопрос быть не может. Но упомянутые выше варианты, по мнению физиков, будут самыми лучшими.

Если вам была интересна эта статья, почитайте еще, почему в космосе холодно, если там столько горячих звезд. Ведь Солнце очень горячее, да?

Источник

Самое горячее место во Вселенной

Самые важные физические и технологические достижения происходят на границе Швейцарии и Франции. А итоги подвели в Санкт-Петербурге.

Ученые говорят о возникновении Вселенной, природе загадочной темной материи, медицине 21-го века и существовании частицы, о которой до этих дней не знал мир.

В субботу в нашем городе завершалась международная конференция Large Hadron Collider Phisics (LHCP) 2015, посвященная работе Большого адронного коллайдера (БАК) и других подразделений международной лаборатории высоких энергий CERN.

На пороге открытия

О главном научном итоге конференции физики говорят осторожно.

«Есть закономерность: всякое новое качество появлялось с увеличением энергии. И в 1976 году, когда мы поняли, что элементарные частицы – это не протоны, а кварки. И в 2012-м, когда был открыт бозон Хиггса. Сейчас мы увеличили энергию в два раза – может быть, что-нибудь и откроем. На заседании кое-что уже прозвучало, но мы не можем точно говорить без предварительных результатов»,

– объясняет член-корреспондент РАН, руководитель Отделения физики высоких энергий Петербургского института ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт» Алексей Воробьев.

Скорее всего, академик говорит об открытии новых частиц, подобных фотону, но с очень большой массой.

Подробнее о них рассказывает профессор СПбГУ Александр Андрианов:

«Вряд ли они элементарные. Есть техни-теория (как направление музыки «техно»), которая предполагает, что векторные бозоны состоят из техни-кварков, которые сами по себе не взаимодействуют с нами».

Существуют такие частицы 10 в минус 24-й степени секунд, но их влияние на современную физику огромно.

Интенсификация-2015

Говоря о предстоящих открытиях, профессор предупреждает, что увеличение мощности ускорителя не единственный способ получить значимые результаты:

«Стремиться к большим энергиям не всегда полезно. Потому что от них возрастает температура, а ядерная плотность становится очень маленькой. Иногда нужно промежуточное состояние – больше ток и чуть меньше энергии».

Поэтому петербургские физики разработали систему, которая в 10 раз увеличивает интенсивность потока частиц.

«Как все русские изобретатели – с помощью простого приспособления и смекалки»,

– смеется заведующий лабораторией СПбГУ, руководитель группы СПбГУ в коллаборации ALICE Георгий Феофилов.

Читайте также:  Самая загадочная звезда вселенной

Сделано в России

Проведение мероприятия в Петербурге отражает вклад наших земляков в международный проект.

«Идеи, которые привнесли российские ученые, не имеют аналогов»,

– констатирует заместитель генерального директора ЦЕРН по науке Сержио Бертолучи.

Подробнее о работе коллег рассказывает профессор Университета Фрайбурга, член Комитета европейской стратегии физики высоких энергий, основатель и бывший руководитель коллаборации ATLAS Питер Йенни:

«Участие российских институтов в проекте началось около 20 лет назад, уже в то время у ваших физиков было понимание, как ставить эксперименты на БАК. Некоторые из этих идей были реализованы. То, что сделали наши российские коллеги, работает отлично».

Так идеи, возникшие в Петербурге, стали базовыми при создании коллаборации ALICE, подразделения ЦЕРН, в котором изучают праматерию, сформировавшуюся сразу после Большого взрыва.

«Инженерный и научный потенциал нашего города позволил разработать предложения, которые в 1992 году прошли в ЦЕРН и работают до сих пор. Сейчас в СПбГУ занимаются модернизацией детекторов установки ALICE, к процессу подключились студенты университета», – говорит Григорий Феофилов.

Почти как в футболе

Всего в ЦЕРНе работает больше восьмисот физиков, инженеров и программистов из России. Только три страны – Италия, Германия и Франция, а также США, которые не входят в объединение, – могут похвастаться большим присутствием.

Но у проведения конференции в Петербурге есть и другой аспект, политический. Его озвучивает заместитель директора Центра фундаментальных исследований НИЦ «Курчатовский институт» Владимир Шевченко:

«Почему мы любим проводить в России чемпионаты по футболу? Потому что организаторы всегда имеют некоторые преимущества. Кроме того, проведение такого крупного форума в нашей стране – напоминание о нас как о крупном игроке. Державе, у которой есть свои интересы».

Перед нами портал в новый мир

«Те, кто говорит, что коллайдер – самое горячее место во Вселенной, не ошибаются. При столкновении ядер, разогнанных почти до скорости света, материя становится чем-то очень интересным для изучения, – признается Григорий Феофилов. – Дает ключи к открытиям в области астрофизики, влияет на фундаментальную науку – понимание стандартной модели и отклонений от нее».

Температура в ходе экспериментов измеряется триллионами градусов, то есть в сотни раз превосходит температуру Солнца.

Что касается стандартной модели, неизменным предметом обсуждения остается обнаруженный на БАК в 2012 году бозон Хиггса, или «хиггс», как его кратко называют ученые. Эта элементарная частица подтвердила состоятельность основной теоретической конструкции современной физики и в то же время вывела человечество за пределы стандартной модели, в неведомые измерения.

«Важно понимать, что хиггс – не «еще одна частица», а представитель нового типа материи со спином ноль. Перед нами открывается портал в новый мир, узнать, что ждет за воротами, – задача на много лет для всего научного сообщества», –

предсказывает Владимир Шевченко.

Темные начала

Есть и другие прогнозы.

«Самым впечатляющим открытием, которое нам предстоит, должна стать разгадка тайны темной материи. Мы можем получить результат, либо увеличив энергию в ускорителе, либо проводя более точные измерения частиц»,

– надеется Питер Йенни.

Темная материя действительно остается главной загадкой нашего века – Вселенная на 96% состоит из этой субстанции, но мы не можем ни видеть ее, ни регистрировать, только определять ее существование по воздействию на видимые 4%. Понимание того, что такое темная материя, скорее всего, перевернет все наши представления о реальности. Но даже этими удивительными открытиями не исчерпываются возможности ЦЕРНа.

«Я не знаю, что природа откроет нам в следующий момент»,

– честно признается заместитель генерального директора ЦЕРН по науке Сержио Бертолучи.

Только для больных

Есть и более понятные результаты работы ускорителя. Именно в ЦЕРНе возникла адронная терапия – использование пучков заряженных частиц для точечного облучения опухолей. Воздействие происходит настолько локально, что не касается здоровых тканей.

«Это сплав физики высоких энергий и новейших медицинских технологий, который дает очень высокие показатели»,

– отмечает Григорий Феофилов.

Читайте также:  Дэдпул убивает вселенную марвел опять

В Москве и Петербурге запланировано строительство двух частных протонных центров. Большему распространению адронной медицины в России мешает несовершенство законодательства, объясняет Владимир Шевченко: физик не имеет права оказывать медицинские услуги, а врач не владеет физикой высоких энергий.

В ожидании конца света

В глазах обывателя эксперименты на Большом адроном коллайдере чаще всего ассоциируются не с великими открытиями, а с глобальной катастрофой.

Семь лет назад ученых из ЦЕРН даже пытались судить за попытку организовать конец света.

Представления общества хорошо выражает картинка, на которой перебинтованный ученый сообщает журналисту: «С помощью БАК мы узнали, что Вселенная появилась в результате взрыва». Или футболка с четырьмя рукавами и надписью «Я пережил запуск адронного коллайдера».

Физики знают о таких шутках и иронизируют в ответ.

«Если в ЦЕРНе будет обнаружена черная дыра, это станет большим научным открытием. Правда, цена его тоже будет большой – все человечество исчезнет», – говорит Алексей Воробьев.

Впрочем, отчаиваться рано. Физика учит, что маленькая черная дыра должна испариться, а вовсе не поглотить мироздание.

Все уже случилось

Академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) Виктор Матвеев советует соблюдать спокойствие:

«Человеку, не имеющему дела с физикой, трудно представить масштабы процессов. Эксперименты в лаборатории лишь повторяют то, что было во Вселенной. Все, что могло случиться, уже случилось. Если бы оно несло катастрофические последствия, нас с вами уже бы не было».

Из того, что мы существуем, следует вывод: Большой адронный коллайдер не несет опасности человечеству. И это доказательство должно быть понятно даже людям, которые бесконечно далеки от физики высоких энергий.

Источник

Найден самый горячий объект в космосе

Ученые из России нашли на просторах Вселенной удивительный объект – квазар, который получил индекс 3C 273. Этот объект интересен тем, что имеет настолько высокую температуру, что ее нельзя описать существующими физическими теориями.

Квазары, как и черные дыры, это малоизученные объекты в космосе, которые очень интересуют астрономов. Ученым удалось найти в созвездии Девы новый квазар. После тщательного изучения выяснилось, что 3C 273 имеет колоссальную температуру, которая колеблется от 10 до 40 триллионов градусов по Цельсию! Ученые были весьма озадачены, ведь такой температурный предел выходит за рамки наших физических знаний.

Ранее ученые считали, что ядра квазаров не превышают температуру в 500 миллиардов градусов, но 3C 273 «поломал» все научные расчеты и ввел академический мир в ступор. «Это совершенно не сходится с нашими вычислениями, мы пока что не нашли нормального ответа, почему этот объект настолько горяч. Скорее всего, мы стоим на пороге новой эры исследования Вселенной» — сообщил исследователь из России Н. Кардашев.

Квазары удивительны тем, что излучают огромное количество света. Некоторые подобные объекты могут создавать излучения, которые больше всех звезд в нашей галактике! Есть теория, которая гласит, что квазары это ранняя «стадия» новых галактик, которая растет за счет поглощения вещества черной дырой.

Находится самый горячий объект во Вселенной на очень далеком удалении от Земли, со скоростью света добраться до него можно только через 2,44 миллиарда лет.

Кстати, другая исследовательская группа выяснила, что масса самой тяжелой черной дыры не может превышать 50 миллиардов масс нашего светила. Посмотрим, подтвердятся ли эти предположения, или когда-нибудь астрономы обнаружат черную дыру, превышающую эти параметры, и ученым снова придется пересматривать свои знания об устройстве Вселенной.

Источник