Care este cea mai ridicată temperatură din universul cunoscut?

publicat de Florin Mitrea
66 vizualizări
Stea

Din câte cunoaștem până acum despre universul nostru, cea mai coborâtă temperatură posibilă este zero grade Kelvin (”zero absolut”), adică -273,15 grade Celsius. Însă care este cea mai ridicată (fierbinte) temperatură posibilă?

Fizica este puțin neclară în privința ”fierbintelui absolut”, dar, teoretic vorbind, această temperatură a existat cel puțin o dată. Ea este numită temperatura Planck, însă atingerea sa nu este ceva simplu.

Ce este temperatura?

Atunci când ne gândim la temperatură, primul lucru care ne-ar putea veni în minte ar fi o descriere a cantității de căldură pe care o conține un obiect.

Căldura (sau energia termică) este o componentă importantă a explicației. Înțelegerea noastră intuitivă a căldurii este aceea că ea curge dinspre surse cu temperaturi mai ridicate spre surse cu temperaturi mai scăzute, cum este o ceașcă de ceai aburindă care se răcește atunci când suflăm în ea.

În termeni fizici, energia termică este mai degrabă o medie a mișcărilor aleatorii ale unui sistem, de obicei la nivel atomic sau molecular. Fiind o formă de energie, căldura se măsoară în jouli.

Pe de altă parte, temperatura descrie transferul de energie de la o regiune mai caldă la o regiune mai rece, cel puțin teoretic. De obicei ea este descrisă sub formă unei scări, în grade Kelvin, Celsius sau Fahrenheit. Flacăra unei lumânări ar putea avea o temperatură ridicată în comparație cu un aisberg, dar cantitatea de energie termică din fitilul său încălzit nu ar face o mare diferență atunci când ar fi plasată lângă un munte de apă înghețată.

Ce este zero absolut?

Zero absolut este o temperatură, deci este o măsură a transferului relativ de energie termică. În terorie, zero absolut marchează punctul de pe scara temperaturii unde nu mai este posibilă îndepărtarea altei energii termice dintr-un sistem, datorită legilor termodinamicii.

În practică, acest punct precis este pentru totdeauna inaccesibil. Dar ne putem apropia de el: tot ceea ce avem nevoie sunt modalități de a areduce cantitatea medie de energie termică distribuită printre particulele unui sistem, poate cu ajutorul unor lasere sau al unui câmp magnetic potrivit.

Care este cea mai ridicată temperatură posibilă?

Dacă zero absolut stabilește o limită pentru energia termică ce poate fi extrasă dintr-un sistem, ne-am putea gândi că există și o limită pentru cantitatea de energie termică ce poate fi introdusă într-un sistem. Există. De fapt, există mai multe limite, în funcție de sistemul la care ne referim.

Una dintre extreme este ceea ce numim temperatura Planck, care este echivalentă cu 1,417 x 1032 Kelvin (adică 141 de milioane de milioane de milioane de milioane de milioane de grade Kelvin). Această valoare al reprezenta ”fierbintele absolut”.

Nimic din universul cunoscut de astăzi nu se apropie de astfel de temperaturi, dar această temperatură a existat pentru un scurt moment chiar la începuturile timpului. În acea fracțiune de secundă, când dimensiunea universului era doar de o lungime Planck (1,616155(18) x 10-35 metri), mișcarea aleatorie a conținutului său era la maximul posibil.

Însă timpul și spațiul nu vor mai fi niciodată atât de limitate ca la începuturi. Astăzi cele mai mari temperaturi sunt cele câteva trilioane de grade care se ating atunci când atomii se ciocnesc unul cu altul într-un accelerator de particule.

Opusul lui zero absolut

Cu toate acestea, mai există un mod de a privi căldura, unul care dă peste cap întreaga problemă a temperaturii.

Să reținem că energia termică descrie o medie a mișcărilor particulelor componente ale unui sistem. Tot ce aveam nevoie este ca doar un mic procent din aceste particule să se miște aleatoriu pentru ca sistemului să îi fie atribuită noțiunea de ”fierbinte”. Dar ce se întâmplă atunci când inversăm această stare și avem mai multe particule pline de energie decât particule ”lente”? Este ceea ce fizicienii denumesc o distribuție Maxwell-Boltzman inversată, care este descrisă, în mod straniu, folosind valori care trec dincolo de zero absolut.

Bineînțeles, acestă temperatură nu poate fi întâlnită în niciun colț natural al universului, deoarece ar necesita o cantitate infinită de energie, plus încă ceva.

Sursa: Science Alert

Din aceeași categorie

© 2022  Florin Mitrea – WordPress Theme Designed and Developed by PenciDesign

Acest site folosește cookies pentru a îmbunătăți experiența de navigare. Acceptă Detalii