Все мы признаем, что самая низкая температура, которой может достичь любой объект, равна абсолютному нулю. Существует ли теоретическая максимальная температура, которой может достичь что-либо?
Стивен Киттерман
Томасвилл, Северная Каролина
Температура - это показатель средней энергии совокупности частиц. (Это в отличие от кинетической энергии, которая является мерой энергии, переносимой отдельной частицей.) Итак, чтобы ответить на вопрос о температуре, мы должны найти некоторую совокупность частиц для измерения.
Одна из таких коллекций обнаружена в ядре нашего Солнца, где достигается температура около 15 миллионов кельвинов (27 миллионов градусов по Фаренгейту или 15 миллионов градусов Цельсия). Температура ядра очень массивных звезд может превышать 500 миллионов Кельвинов (900 миллионов градусов по Фаренгейту или 500 миллионов градусов по Цельсию). Непосредственно перед тем, как массивная звезда взорвется как сверхновая, некоторые теоретические модели предсказывают, что в процессе взрыва ее ядро может достичь температуры выше 100 миллиардов Кельвинов, поскольку оно приближается к чрезвычайно высокой плотности нейтронной звезды.
До того, как Вселенной исполнилась одна секунда, материя представляла собой плотную плазму из нуклонов и элементарных частиц с плотностями выше, чем у свинца. Мы можем предсказать температуру этой плазмы, T, в кельвинах, используя формулу T = 1010/√t, где t - время в секундах с момента Большого взрыва. За 10 микросекунд средняя температура содержимого Вселенной составляет 3 триллиона кельвинов, что эквивалентно энергиям, которые Большой адронный коллайдер исследует в кварк-глюонной плазме (около 300 миллионов электронвольт). Но в зависимости от того, насколько далеко назад (т. Е. Ближе по времени к Большому взрыву) вы хотите отодвинуться, вы можете получить еще более высокие температуры.
Теоретическим пределом может быть так называемая температура Планка в 1032 кельвина, полученная с использованием фундаментальной постоянной силы тяжести (G), скорости света (c), постоянной Планка (h) и постоянной Больцмана (k). Считается, что это предел, при котором пространство и время разрушаются из-за эффектов квантовой гравитации, и вы не можете вложить больше энергии в систему частиц, не создавая квантовых черных дыр для своих усилий.
