Qbik-club
Дата публикации:Автор:Теги:

Максимальная температура во вселенной

Из школьного курса физики мы знаем, что существует абсолютный ноль — нижний теоретический предел температур равный -273.15 градусов Цельсия. Он является самой низкой температурой, которая вообще может быть согласно законам физики. Но задумывались ли вы над вопросом, есть ли ей противоположность? Существует ли абсолютный максимум температуры? Сегодня попытаемся ответить на этот вопрос...

Максимальная температура во вселенной

Что такое температура тела?

Для начала стоит ответить на вопрос, а что такое температура в принципе? Почему ноль — это -273,15°С? Дело в том, что согласно законам термодинамики, нагрев тела тесно связан со скоростью движения его молекул. Они могут либо хаотично двигаться (в случае жидкостей и газов), либо находиться в кристаллической решётке (в случае с твёрдыми телами). Это называется тепловым движением.

Таким образом получается, что чем выше нагрев тела, тем большая энергия передаётся его частицам и тем активнее они двигаются. И рано или поздно они могут вырваться из кристаллической решётки (в случае с твёрдыми веществами) и перейти в жидкое состояние, а там — и в газообразное.

Можно ли достичь абсолютного нуля?

А что, если мы запустим процесс в обратную сторону и начнём охлаждать вещество? Т.е. забирать энергию у частиц? Теряя энергию, они начнут всё менее активно двигаться. Т.е. по сути начнётся переход сразу в жидкое состояние, а если продолжить, то и дойдём до состояния, когда все частицы окажутся упорядочены, и каждая находится в узле кристаллической решетки. Однако стоит заметить, что тепловое движение хоть и сильно замедлится, но тем не менее не пропадёт вовсе!

И так, получается, что достичь абсолютного нуля — очень просто. Достаточно просто забирать всю энергию (охлаждать) тело до тех пор, пока все частицы не остановятся. Но не тут то было. Дело в том, что в данной ситуации, когда мы рассматриваем тела на уровне мельчайших частиц, не стоит забывать про законы квантовой физики. А они говорят, что и при абсолютном нуле температуры существуют нулевые колебания.

Если сказать проще, — это примерно как недостижимость абсолютного вакуума. Сколько ты не откачивай воздух из ёмкости, в любом случае несколько частиц газа да останется. Так и тут, сколько ты не «останавливай» частицы, кто то да «двинется»! ;)

А так же не стоит забывать, что и теплоотвод и окружающее пространство — это всё источники тепла, ведь их не получится охладить до температуры ниже или равной абсолютному нулю. В общем теплопотери никто не отменял.

Существует ли противоположность абсолютному нулю?

И так, как всегда, хотелось кратко рассказать «предысторию», но что то меня понесло. В общем теперь переходим к ответу на вопрос, обозначенный в заголовке! :)

Как мы теперь уже знаем, нагрев тела увеличивает его энтропию, то есть хаотичность и интенсивность движения частиц. При передаче тепловой энергии телу, его молекулы из более упорядоченного состояния начнут переходить в более хаотичное, вещество начнёт плавиться и превратится в жидкость, а затем и в газ. Но есть ли теоретический или практический предел этим движениям? Если ответить кратко, то да, прямая противоположность абсолютному нулю — это планковская температура.

Это получается 1,416 784(16) ⋅10³² К. если выразить это в градусах Цельсия — это 1 дециллион 420 нонлионов °С. В циферках это вот столько: 1 420 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 °С.

Но что на практике? Одна из самых высоких температур, которых удалось достичь на Земле — это 10 триллионов°C. Её удалось достичь в ЦЕРН, в ноябре 2010г.

И стоит заметить, что на то время это была самая большая температура во вселенной! И только в 2016 году был обнаружен квазар 3C 273 с температурой от 10 до 40 триллионов градусов Цельсия. К слову говоря, его светимость приблизительно в сто раз превышает светимость нашей Галактики, считающейся гигантской звёздной системой. А его масса оценивается в 700 - 900 млн масс Солнца.

В общем, как вы могли заметить, существует как верхний, так и нижний теоретические пределы температур во вселенной. Однако, на практике, на данном этапе развития науки и техники, они не достижимы.

Понравилась публикация?

0

Поделитесь ей с друзьями!

Так же рекомендуем...

Загрузка рекомендуемых публикаций

Управление фоном

Информационный портал Qbik использует файлы cookie для обеспечения наилучшей функциональности сайта. Подробности на этой странице. Находясь на сайте Вы автоматически соглашаетесь с этими правилами.

Понятно