Какая температура максимально возможна во Вселенной?
Мы знаем, что минимально возможная температура составляет -273.15 °C. При такой температуре движение частиц прекращается, и выделяемая ими тепловая энергия становится равна нулю. Вероятно, должна существовать и такая точка, выше которой частицы уже не смогут выделять больше тепловой энергии, достигнув своего максимума.
Современная физика считает, что эта точка находится на уровне 1.41679 × 10 32 K (Кельвинов) и называется Планковской температурой. Именно такой была температура Вселенной в первые доли секунд после Большого взрыва.
Как Кельвины перевести в Цельсии?
В физике удобно измерять температуру в Кельвинах, которые не подразумевают наличие шкалы отрицательной температуры, то есть абсолютный ноль здесь равен нулю. Чтобы представить температуру в более привычных нам градусах Цельсия, достаточно знать формулу, по которой вычисляется температура в Кельвинах. TK (темп. В Кельвинах)= TC (температура в Цельсиях) + T0 (константа, равная 273.15). Иными словами, чтобы перевести кельвины в Цельсии, достаточно вычесть из Кельвинов число 273.15. например, 1000 К = 1000 — 273.15 = 726.85 °C.
Учитывая формулу по переводу Кельвинов в градусы Цельсия, мы можем представить планковскую температуру в градусах Цельсия как 1.41679 * 10(32)-273.15 °C. Конечно, данная оценка вычислена теоретически и основана на том, что если материи, разогретой до Планковской температуры, придать ещё энергии, то это не приведет к увеличению скорости частиц и, как следствие, повышению температуры. Зато вызовет появление новых частиц во время хаотических столкновений уже существующих, что приведет к росту массы материи. Но представим, что материи, разогретой до планковской температуры, всё-таки придать ещё энергии, чтобы попытаться нагреть её ещё больше. В таком случае, всю Вселенную ждет… а что ждет Вселенную после прохождения точки планковской температуры, не знает никто. Вероятно, гравитационное взаимодействие между частицыми разогретой материи станет настолько сильным, что сравняется с тремя другими взаимодействиями: электромагнитным, сильным и слабым. Описать физику нашего мира а таких не может ни одна существующая на сегодняшний день физическая теория.
Но вернемся от дел космических к делам земным. В своих попытках достичь максимально возможной температуры в пределах лабораторий человек установил температурный рекорд на уровне около 5.5 триллионов Кельвинов, что можно записать как 5*10 12 К. Конечно, ученые не разогревали кусок железа до этой немыслимой температуры — на это просто не хватило бы энергии. Данная температура была зафиксирована во время эксперимента в Большом адронном коллайдере во время столкновения ионов свинца при околосветовых скоростях.
Источник
Максимально высокие температуры во Вселенной
Сегодня поговорим о температурных рекордах с точки зрения максимума. Насколько высокой она может быть и есть ли предел? Приведены разные примеры экстремальных «погодных» условий.
1. Температура Планка
Когда вы слышите фразу с наличием в ней слова «планковская», то должны понимать лишь одно – это предельные значения обсуждаемой величины. Так, есть планковская масса, время, длина, энергия, мощность и, естественно, температура.
Начнем с нее. Это самая большая температура, которая допустима в нашей Вселенной. Она, скорее всего, была только в один момент в нашем мире – при Большом Взрыве.
Значение: 1,41 х 10 в 32 степени Кельвин. Большего ее уровня представить нельзя, ибо он ограничен планковской длиной волны.
2. Хагедорн
Сторонники теории струн утверждают, что наш мир состоит не из частиц-волн, а из струн, которые своими колебаниями порождают всё сущее. Исходя из такого подхода, максимально возможное значение тепла будет равняться 10 в 30 степени Кельвин.
В 1960 году в ЦЕРНе эта величина была обоснована физиком из Германии Рольфом Хагедорном.
3. Технологии
Однако, интересно, насколько высокую температуру удалось получить исследователям с Земли. Отмечу, что она превосходит все наблюдаемые значения в Космосе.
Если в случае минимально возможной температуры природа пока нас опережает, то с нагреванием мы справляемся лучше.
Итак, в Большом адронном коллайдере была зафиксирована величина в 13 с 18 нулями Кельвин.
4. Квазары
Известно, что квазары – это мощнейшие излучатели во Вселенной. Они представляют собой активные ядра галактик, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра, извергающая излишнее вещество из своих полюсов.
Средняя такая струя имеет нереальную температуру: около 10 триллионов градусов.
5. Ядро гиперновой
Напомню, гиперновая – взрывающаяся звезда с намного большим диаметром и массой, чем у Солнца. Такие большие светила долго не живут, бистро сгорают, а в конце – мощно взрываются, оставляя после себя черную дыру.
В центре такого явления материя буквально закипает – температура доходит до 10 трлн градусов.
6. 1 секунда
Много это или мало: 1 секунда? Для начальной Вселенной – это существенный срок. Через это время после Большого Взрыва мир существенно остыл: до 10 млрд градусов.
Всего лишь-то температура упала на «22 нуля» по абсолютному значению. Мелочи?
7. Ядерный взрыв
Мы уже хорошо научились друг друга колотить, и не только палками, но и атомными бомбами. Последствия такого события исключительно негативны по многим параметрам.
Если говорить о температуре, то ее значение в центре взрыва равно 100 млн градусам.
Таким образом, максимальные температуры поражают воображение. Если -273 градуса еще как-то можно осмыслить, то 10 в степени 30 уже как-то плохо воспринимается. Уверен, и это не предел.
Источник
Какая температура самая большая во ВСЕЛЕННОЙ?
Что меня подтолкнуло на эти размышления?
Все мы еще в школе знакомились с температурной шкалой Кельвина. Согласно которой есть абсолютный ноль (0 Кельвин) — температура ниже которой быть просто не может. Она равняется −273,15 °C. Самая низкая температура, достигнутая человеком, равняется 2 биллионным Кельвина (всего на 0.000000002 градуса больше абсолютного нуля). Но есть ли самая БОЛЬШАЯ температура?
(чтобы вычислить температуру в градусах Цельсия, просто отнимайте 273 от значений по шкале Кельвина)
Идем по-нарастающей
Температура тела человека равняется примерно 36.6 °C, но это среднее значение. На самом деле наша температура колеблется в течение дня в пределах одного градуса. Но вот что имеет фиксированное значение, так это температура, при которой кипит вода, в нормальных условиях она равняется 100 °C или 373 К. Взглянем на нечто более горячее — на лаву. Ее температура находится в пределе от 500°C до 1200°C. Но это все равно, относительно очень малые температуры.
Давайте перейдем к космическим телам. Ближайшая к нам звезда — Солнце имеет температуру поверхности равную примерно 5500 К, что уже гораздо горячее всего сказанного выше. Но если взглянуть несколько глубже, прямо в ядро Солнца, то мы обнаружим, что там температура составляет 15 700 000 К. Согласитесь, это очень и очень горячо, но даже этого недостаточно, чтобы претендовать на самую большую температуру.
Загадочное свечение
Нагревая какое-либо тело, мы замечаем, что оно начинает светиться, начиная с красного и переходя к белому ( если вам интересно, какой объект самый яркий во вселенной, то переходите по ссылке ). Почему так происходит? На самом деле все мы светимся, но в другом диапазоне – в инфракрасном . С увеличением температуры длина волны начинает уменьшаться, переходя в видимый спектр излучения. Так, для того чтобы тело начало светиться в видимом диапазоне необходимо, чтобы оно достигло температуры Дрейпера , она равняется 798 К. Мы можем рассчитать ожидаемую длину волны, которую будет испускать нагретое тело вот по этой ссылке.
В главной роли люди!
Именно по этой причине святятся звезды, лампочки и так далее. Мы можем дальше бродить по просторам вселенной в поисках самой большой температуры, но самая большая известная человечеству температура была получена САМИМ человеком ! В центре термоядерного взрыва температура может доходить до 350 миллионов Кельвин!
Но и это не все. Самая большая температура была получена на Большом адронном коллайдере. При столкновении двух протонов те были разделены на кварки, и температура в центре составляла 2.1 ЭксаКельвин ( 2 130 000 000 000 000 000 К ) ! На наше же счастье этот процесс происходил не долго.
Что нам скажет теория?
Но есть ли предел температуре? Давайте вспомним про испускаемую длину волны. Чем выше температура, тем меньше эта длина. И в нашем мире есть наименьшая длина — так называемая Планковская длина . Равняется она 1.6 * 10^-35 метра. Такой длине волны соответствует температура 1.4*10^32 К (в этой цифре 32 нуля!). Называется она Планковской температурой . Дальнейшее добавление энергии в систему не будет увеличивать ее температуры (честно говоря, мы вообще не знаем, что будет происходить дальше).
Этой статьей я ответил на еще один вопрос, возникающий в процессе познания нашей вселенной. Не забудьте оценить эту статью своим лайком ! Подписывайтесь на канал! Здесь пишут об интересном!
Источник
Абсолютный жар или самая высокая температура во Вселенной
Многие из нас хорошо знакомы с понятием абсолютный нуль.
Абсолютный нуль составляет -273.15 °C и является самой низкой возможной температурой, которая вообще может быть согласно законам физики. Даже в самом холодном известном месте во Вселенной туманности Бумеранг (-272 °C) теплее абсолютного нуля.
Один из претендентов на звание объекта с самой высокой температурой — белый карлик из туманности Красного Паука (NGC 6537). Температура поверхности этой звезды составляет около 300 000 °C, или примерно в 50 раз выше температуры поверхности Солнца.
Также стоит упомянуть квазары , центры которых выделяют больше энергии, чем весь Млечный Путь. Температура газов вокруг квазара может достигать 80 000 000 градусов.
Если бы Вам довелось посетить ЦЕРН в ноябре 2010, Вы могли бы стать свидетелем производства кварк-глюонной плазмы. Её температура достигла порядка 10 триллионов °C.
Вернёмся к самому главному, что насчёт абсолютного жара? Фактически абсолютный жар — противовес абсолютного нуля. Это самая высокая температура, которую может достигнуть материя, согласно физике.
Абсолютный жар (Планковская температура) теоретизирован и имеет определённое значение: 141,785 нониллионов °C (именно так называется число с 30 нулями).
Невероятная цифра для температуры, в существование которой сложно поверить. Однако к подобной величине приближалась температура Вселенной в момент Большого взрыва.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
Как мог произойти большой взрыв, если до него времени не существовало?
Что произойдёт , если одновременно вылить на Солнце 1 000 000 000 000 вёдер воды?
Источник
Какая максимальная температура, может быть во вселенной?
На Солнце максимальная температура 6000 градусов Цельсия , но это далеко не предел.
Считается, что максимально возможная температура, была зафиксирована в момент большого взрыва . Но существование, этого взрыва многими отрицается. Да и что было с вселенной до взрыва, никому не известно.
Существует такое понятие, как квантовая гравитация , это теоретическое исследование физических явлений, исходя из которой, максимальная температура, возможна абсолютно любая.
Макс Планк например, вывел единицу измерения, которую принято считать как максимально возможную, она в 1,416808·1032 раз больше, чем температура в кельвинах. По цельсию Разница в 270°.
Эта система полностью соответствует законам физики и доказана . Данные явления изучает квантовая механика. Как будут вести себя объекты при такой температуре не известно никому.
Большинство ученых уверены, что максимальные температуры существуют внутри черных дыр , при этом есть авторитетные ученые, которые вообще отвергают существование черных дыр. Считается, что внутри черной дыры, сосредоточена гигантская энергия.
Эйнштейн полагал, что наши базовые знания реальны только сейчас, так как основаны на сегодняшней реальности, в которой мы живём, но существует и другая.
Подводя итог, можно смело утверждать, что все теории и гипотезы имеют право на существование, а придела максимально возможной температуры не существует.
Источник