Kakšna je najtoplejša temperatura?

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Ideja o absolutnih toplih izvirih iz bolj znanega bratranca, absolutna ničla, ki je, kot se vam spomni, 0 K, -273,15 ° C ali -459,67 ° F. Čeprav se skrajšane opredelitve najnižje temperature pogosto kažejo, je to je tehnična napaka. Absolutna ničla je dejansko točka, kjer molekularno gibanje ne proizvaja več toplote (vendar ima ničelno energijo).

Nasprotno, absolutno vroče bi bilo mogoče opredeliti kot točka, kjer molekularno gibanje ne bi moglo proizvesti več toplote, ne glede na okoliščine.

V standardnem modelu vesolja je bila največja možna temperatura doslej dosežena delček sekunde (10^-43) po Big Bangu. V tem minuscule časovnem obdobju (imenovanem en Planck čas) se vesolju šteje samo ena majhna dolžina Plancka (10^-35 metrov) in dosegli absolutno vročino pri 10³² K (imenovana Planckova temperatura). Za primerjavo, naše Sonce je bledo 1,571 x 10⁷ K v središču in najvišja temperatura, ki jo je kadarkoli ustvaril človek, je trenutno 5,5 x 10¹² K.

Poleg planckove temperature, ki je najtoplejša temperatura, ki je bila teoretično dosežena v našem vesolju, fiziki domnevajo, da bi gravitacijske sile prizadetih delcev postale enako močne kot druge temeljne sile (elektromagnetna in šibka in močna jedra) pri kateri koli temperaturi višji od Plancka, zaradi česar vsi štirje postanejo enotni kot ena sila. Kaj se potem zgodi? Nihče ne ve, da se po tej točki sploh ne razumejo kot običajno sprejeti konvencionalni modeli fizike. Seveda je vse to teoretično, saj nihče še ni pripravil sprejetih kvantnih teorij gravitacije. Kot je opisal Nobelov nagrajenec Steven Weinberg, kar se zgodi pri temperaturi nad 10³² K ostane zakrit s "tančico".

Treba je opozoriti, da vsi fiziki ne sledijo standardnemu modelu, nekateri pa raje na primer String Theory, ki poskuša opisati vse štiri temeljne sile kot različne manifestacije enega samega osnovnega predmeta (niza). Za teoretične teorije je najvišja možna temperatura veliko nižja od tiste, ki jo določa standardni model; ki se imenuje Hagedornova temperatura, je točka, pri kateri običajna snov ni več stabilna in se "izhlapeva" ali spremeni v kvarčno snov. V tej teoriji se šteje, da je točka, pri kateri se to zgodi, ali absolutno vroča le 10³⁰ K ali približno 1% Planck temperature.

Bonus Dejstva:

• Medtem ko ogrevanje nekaj, kjerkoli blizu Planck temperature, daleč presega našo tehnologijo, hlajenje nekaj do skoraj absolutne nič ni. Na primer, leta 2015 so raziskovalci v MIT-u uspeli ohladiti molekule kalijevega natrija do samo 500 nanokevcev ali 500 milijardi kilovatov 1K.
• Vsaj ena žival lahko preživi mraz, približuje absolutni ničli - tardigrad. Znano tudi kot vodni medved, je bilo to mikroskopsko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko biološko razgradljivo živo srebro, Lahko tudi preživi, če se segreje na temperature, ki precej presegajo temperaturo vrelišča vode. Ne edini presenetljivi trik preživetja, tardigradi lahko preživijo številne druge skrajnosti, s katerimi bi ljudje umrli takoj. Več o teh očarljivih stvareh, ki jih morda že zdaj obesijo na vašem dvorišču, lahko najdete tukaj: The Amazing Tardigrade
• Samo za zabavo: energija, potrebna za zaustavitev Zemlje, ki kroži okoli Sonca, je približno 2,6478 × 10³³ joules ali 7.3551 x 10²⁹ vatnih ur ali 6.3285 x 10¹⁷ megaton TNT. Največja eksplozija jedrske eksplozije, ki jo je nekoč eksplodirala (car Bomba s strani Sovjetske zveze), je "samo" proizvedla 50 megatonov energije TNT. Torej bi bilo potrebno približno 12.657.000.000.000 od teh jedrskih bomb, ki so bile eksplodirane na pravilni lokaciji, da bi ustavili Zemljo v svojih poteh v svoji orbiti okoli Sonca.
• Neverjetno, če smo dejansko uspeli popolnoma spremeniti energijo s popolno uničenjem 1 kg snovi, je energija, proizvedena iz te majhne količine snovi, približno 42,95 milijona ton TNT. Torej odrasel moški, ki tehta okoli 200 kilogramov, ima nekje v bližini 4000 megatonov potenciala TNT v svoji snovi, če je povsem izničen. To je približno 80-krat več energije, kot ga je proizvedel zgoraj omenjeni cesar Bomba, ki je sam proizvedel eksplozivnost približno 1400-krat močnejši od kombiniranih eksplozij bombe, ki so padle na Hirošima in Nagasaki. Za nadaljnjo ilustracijo, 1 megaton TNT, ko se pretvori v kilovatne ure, proizvede dovolj električne energije za napajanje povprečnega ameriškega doma za približno 100.000 let. Dovolj je tudi, da napolnimo celotno Združene države za nekaj več kot 3 dni. Torej 1 kg neke snovi, ki bi bila popolnoma uničena, bi lahko zmogla celotno Združene države približno štiri mesece. Enkrat povprečni odrasli moški bi potem, ko bi bil popolnoma uničen, proizvedel dovolj energije za oskrbo ZDA za približno 30 let, če bi lahko izkoristili vso to energijo. Rešitev energetske krize. 😉
• Na popolnoma neugodni lestvici tipična eksplozija supernove bo odprla približno 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 megatonov TNT.