83,2K подписчиков
«Если верхний порог температуры в районе 10 триллионов градусов по Цельсию (эксперимент проводили с помощью БАК), то почему нижний предел температуры, зафиксированный в космосе всего лишь -272 градуса по Цельсию? Неужели нет температуры гораздо ниже, когда даже материя застывает?» ーспрашивает наш подписчик
Отвечает к.ф.-м.н, физик Антон Бирюков:
«А это и есть та температура, при которой материя застывает :) В то же время верхняя граница температуры не то чтобы существует. Та высокая температура, достигнутая на БАКе, в реальности лимитирована лишь нашими техническими возможностями. Определённо можно сделать и больше.
Если чуть более подробно, то температура ー это мера внутренней энергии вещества. Например, это может быть мера кинетической энергии молекул газа, если мы его рассматриваем с позиций классической физики. И что важно, температура и внутренняя энергия линейно зависят друг от друга. Это означает, что у температуры будет нижний предел, соответствующий нулевой внутренней энергии, но не будет верхнего предела, так как энергия может быть формально бесконечной. Конкретное значение нижнего предела температуры зависит от выбора шкалы, то есть от того, какую температуру мы приписали каким-то стандартным физическим процессам. Например, в шкале Цельсия, привязанной к явлениям кипения и замерзания воды это -272.15 градусов. А шкала Фаренгейта изначально была основана на температуре замерзания воды и температуре человеческого тела, поэтому там минимальная температура уже -459.67 градусов (Фаренгейта). А в абсолютной, физической, шкале это просто 0 кельвинов.
Что до верхнего предела, то пока мы считаем, что энергия может быть бесконечной — его нет. Другое дело, что в реальном мире бесконечности всё же не встречаются. Самая большая температура, с которой сталкивается физика это, по видимому, температура Вселенной в первые мгновения её жизни (в эпоху Большого взрыва). Она тогда была равна примерное 10 в 30 степени градусов. Это близко к тому теоретическому порогу температуры, при котором современные квантовая теория и теория относительности по отдельности уже не работают и требуется их совмещённая версия (которой пока нет). Такой порог называется планковской температурой. Она равна чуть больше 10 в 32 степени кельвинов. В общем, при желании можно считать, что именно эта величина в современной физике является верхним теоретическим пределом температуры.»
У вас тоже есть вопросы? Задайте их в комментариях под этим постом - и мы постараемся ответить в рубрике #спроси_ученого
============================
Нравятся наши посты? Поддержите нас на Sponsr или Boosty и каждую неделю смотрите лекции и научные новости:
2 дня назад
595 просмотров