Все из школьного курса физики знают, что существует абсолютный ноль — нижний теоретический предел температур равный -273.16 градусов Цельсия. А есть ли у температуры верхний предел? Давайте разбираться вместе.
Планковская температура
Современные космологические модели постулируют, что максимальная возможная температура равна примерно 1.42×10³² К. Это так называемая планковская температура. Выше этого предела кинетическая энергия частиц становится так велика, что гравитационное притяжение между частицами начинает влиять на их движение сильнее, чем другие фундаментальные взаимодействия. На текущий момент не существуют научной теории, способной описать поведение материи при таких температурах.
Это, строго говоря, не означает, что температуры выше планковской невозможны. Просто для того, чтобы мы могли понять что происходит с материей при таких температурах нам нужна новая теория гравитации (квантовая гравитация).
Температура Хейгдорна
Другим подходом к определению максимально возможной температуры является так называемая температура Хейгдорна. Эта температура представляет собой своего рода точку кипения обычной барионной материи. Эта температура равна примерно 2×10¹² К.
Что происходит с жидкостью находящейся в точке кипения? Дальнейший нагрев не приводит к повышению температуры жидкости. Нагрев лишь ускоряет переход из одного агрегатного состояния в другое. Из жидкого — в газообразное.
При температуре Хейгдорна дальнейший нагрев материи также невозможен. «Накачивание» материи энергией не повышает её температуру, а приводит к созданию пар кварк/анти-кварк.
По сути температура Хейгдорна, это наивысшая температура при которой барионная материя (т.е. материя состоящая из протонов, нейтронов, электронов и т.п.) может в принципе существовать.
Таким образом обе рассматриваемые сейчас в качестве лимита максимально возможной температуры по сути не являются фундаментальными ограничениями на температуру, подобно абсолютному нулю. Планковская температура — это максимально возможная температура, при которой работают известные нам законы физики, а температура Хейгдорна — это максимальная температура, при которой материя может существовать в барионном состоянии.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.