Когда мы только знакомимся с молекулярно-кинетической теорией в школьной физике, то встречаемся с понятием абсолютный нуль. Это минимальная температура которая возможна во вселенной. Зависимости от шкалы измерения тут нет - можно привести её в градусах Кельвина или по шкале Цельсия. Физический смысл величины от этого не меняется.
Численно эта величина равна −273,15 °C. Ну или ровно ноль по шкале Кельвина.
Но если есть абсолютный минимум, то логика подсказывает, что есть и абсолютный максимум! Прежде, чем размышлять на эту тему, давайте сначала определимся с тем, что вообще с физической точки зрения представляет собой этот минимум. Ведь циферка выбрана не случайно и что-то она да означает на более глобальном уровне!
Абсолютный нуль и его физический смысл
Измерить абсолютный ноль у ученых пока не получилось, а имеющееся значение высчитывается из общей теории, а не получается экспериментально. Под этой величиной понимается такое значение температуры, при которой полностью прекращается тепловое движение всех частиц.
Это можно интерпретировать, как полную смерть вещества. Мы помним, что исходя из молекулярно-кинетической теории, все частички находятся в постоянном тепловом движении. Даже если частицы вроде как находятся в покое, они всё равно движутся. В любом твердом предмете вокруг нас, это движение происходит даже несмотря на его визуальное бездействие. Происходят колебания у точек равновесия частиц и их соприкосновения. По мере приближения к абсолютному нулю, частички всё больше замедляются.
В какой-то момент частицы полностью останавливаются. По сути полностью пропадает тепловая энергия. Вещество как будто замирает. Оно больше не может передавать энергию. При этом происходят и другие интересные моменты. Это и будет абсолютный нуль с физической точки зрения. В этом смыл величины.
Так как частицы в структуре вещества не взаимодействуют, то и возможны такие бонусы, как сверхпроводимость. Ведь мы помним, что электрический ток ограничивается параметрами решетки. Если решетка не мешает, то и сопротивления нет! К этому значению пытаются приблизиться экспериментально, но пока измерения проводились только при сильных охлаждениях и результат наблюдается.
Хорошо...Если с абсолютным нулем физически всё понятно, то почему мы ничего не слышали про абсолютный максимум?
Абсолютный максимум всё же есть или температура Планка
Давайте представим, что мы нагреваем вещество. Нагрев - это сообщение тепловой энергии, которая приведет к повышению температуры.
Чем выше температура, тем более интенсивное тепловое движение. Будем сообщать ещё больше энергии, чтобы температура и дальше росла. Если вещество не загорится, то оно расплавится. После плавления расплав будет и дальше нагреваться, а потом начнет выкипать и частички перейдут в новую форму существования. Получится или пар, или что-то типа плазмы. Эту субстанцию можно разогревать и дальше. Она просто будет нагреваться больше и сильнее. Современные исследования показали, что в тех же квазарах, температуры могут достигать триллионов градусов и верхней планки достичь пока невозможно!
Однако, если выйти за рамки классической МКТ, которую преподают в школе, то мы должны вспомнить так называемую температуру Планка.
Планковская температура представляет собой фундаментальный теоретический предел температуры в квантовой механике по её верхней границе. Если нижний предел - это абсолютный нуль, то верхний - температура Планка. Измерить её, конечно же, тоже невозможно. Между тем, сегодня физика не способна описать что-либо с более высокой температурой.
Вся теория строится на этом. Исходя из современных представлений, энергия частиц при такой температуре станет настолько высокой, что буквально уничтожит всё. Ни одно тело, ни одна частица не смогут существовать при таких температурах. Тепловая энергия будет настолько высокой, что нарушит все фундаментальные взаимодействия, в том числе и гравитационное. Всё просто рассыплется. Ни одна из известных ныне форм материи существовать не сможет. Разве что, материя полностью перейдет в энергию, но на данном этапе развития физической теории ни один процесс не может описать в полной мере эту ситуацию.
В соответствии с текущими представлениями космологии, это температура Вселенной в первый момент (планковское время) Большого взрыва.
Полезная книга от меня по основам физики (механики)
------------
Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----
Смотрите нас на YouTube!
