Любой человек, закончивший школу, знает, что существует такое понятие, как абсолютный ноль (0 градусов по Кельвину), при котором прекращаются хаотические движения атомов, молекул, электронов, которые и определяют температуру системы. Но раз существует абсолютный ноль, то, наверное, существует и какой-то максимум. Или же нет?
Температура молекул непосредственно связана с кинетическим движением, а значит и скоростью участвующих частиц этой системы. Значит, чтобы достичь нулевой температуры, необходимо остановить это движение. Фактически, ученые смогли понизить температуру до приближенных к нулю значений. В обратную сторону, к сожалению, не получается.
При температурах, близких к тысячи градусам, начинают разрушаться межмолекулярные связи, которые удерживают молекулы друг рядом с другом. При последующем нагревании ломаются связи между электронами и ядрами, далее - ядра разделяются на протоны и нейтроны, а уже при 2 триллионах градусах и они перестают существовать, распадаясь на фундаментальные частицы.
Примерно при 2 квадриллионах градусов начнут появляться все возможные частицы и античастицы в громадных количествах, при этом, они не будут иметь массу, но будут двигаться со скоростью света. Вся эта смесь будет вести себя как чистая радиация.
Даже после этого можно продолжать нагрев системы, естественно, на скорость частиц это уже не повлияет - ведь скорость света превысить нельзя. Но при этом они будут переполняться энергией, подобно радиоволнам, рентгеновским лучам и т.д.
Казалось бы, нагревай и нагревай всю эту кашу из частиц, может что и получится, но как бы не так! Дело в том, что в нашем вселенной конечное количество энергии. Если взять всю материю, тёмную материю, нейтрино, радиацию и подобное, перевести это множество в энергии при помощи формулы E = mc^2, заключив это все в одну систему, мы получим абсолютно безумное число: 10^103 градуса - многовато, но еще не бесконечность! Помимо прочего, природа наложила еще одно ограничение - уже при температуре порядка 10^32 градусов появляются чёрные дыры, что является сдерживающим фактором в нагревании какой-либо системы. Поэтому, вполне чётко можно сказать, что, как минимум, предел есть, но сможет ли человечество его достигнуть - лишь вопрос времени!
#наука #физика #научпоп #квантовая физика #молекулярная физика