Koja je najtoplija temperatura moguće?

Koja je najtoplija temperatura moguće?

Ideja apsolutnih vrućih izvora od svog boljog rođaka, apsolutne nulte, koja, kao što se možete sjetiti, je 0 K, -273.15 ° C ili -459.67 ° F. Iako je skraćenica definicija najniže temperature često navodi da je to točka u kojoj materija prestaje kretati, ovo je tehnički netočno. Apsolutna nula zapravo je točka u kojoj molekularno gibanje više ne proizvodi toplina (ali ima energiju s nultom točkom).

Obrnuto, apsolutno vruće, dakle, moglo bi se definirati kao točka u kojoj molekularno gibanje ne bi moglo proizvesti više topline, bez obzira na okolnosti.

U standardnom modelu svemira, najtoplija moguća temperatura dosegla je djelić sekunde (10-43) nakon Big Banga. Tijekom tog minulog vremenskog razdoblja (zvanog Planckovog vremena) misli se da svemir ima samo jednu malu Planckovu dužinu (10-35 metara) i postigli apsolutnu toplinu na 1032 K (zove Planckova temperatura). Za usporedbu, naše Sunce je gadno 1.571 x 107 K u svom središtu i najviša temperatura koju je ikada stvorio čovjek trenutno iznosi 5,5 x 1012 K.

Osim Planckove temperature koja je najtoplija temperatura ikad dosegnuta teorijski u našem svemiru, fizičari pretpostavljaju da bi na bilo kojoj temperaturi višoj od Plancka, gravitacijske sile pogođenih čestica bile jednako snažne kao i druge temeljne sile (elektromagnetske i slabe i jake nuklearne) što je rezultiralo da sva četiri postanu objedinjena kao jedna sila. Što se onda događa? Nitko ne zna kako se trenutno prihvaćeni konvencionalni modeli fizike razgrađuju nakon te točke. Naravno, sve ovo je teorijsko, jer nitko još nije došao do prihvaćene kvantne teorije gravitacije. Kao što je to nagradu Nobelovac Steven Weinberg to opisao, što se događa na temperaturama iznad 1032 K ostaje zasjenjen "zavjesom".

Valja napomenuti da svi fizičari ne slijede Standardni model, a neki vole, na primjer, String Theory, koji pokušava opisati sve četiri temeljne sile kao različite manifestacije jednog osnovnog objekta (niz). Za teoretičare žice, najviša moguća temperatura je znatno niža od standardnog modela; nazvanu Hagedornovom temperaturom, to je točka u kojoj obična tvar više nije stabilna i "isparava" ili se mijenja u kvarku. Prema toj teoriji, misli se da je točka u kojoj se to događa ili apsolutno vruće čini samo deset30 K, ili oko 1% Planckove temperature.

Bonus činjenice:

  • Dok zagrijava nešto na bilo kojem mjestu blizu planck temperature je daleko izvan naše tehnologije u ovom trenutku, hlađenje nešto do blizu apsolutne nula nije. Na primjer, u 2015. istraživači na MIT uspjeli su hlađenje natrijevih kalijevih molekula smanjiti na samo 500 nanokelina ili 500 milijardi kn od 1 K.
  • Barem jedna životinja može preživjeti hladnoću koja se približava apsolutnoj nuli - tardigradi. Također poznat kao vodeni medvjed, pokazalo se da mikroskopsko biće može preživjeti zamrzavanje nekoliko minuta na samo 1 stupanj iznad apsolutne nula. Također može preživjeti zagrijavanje na temperaturama koje su daleko iznad temperature vrenja vode. Nisu jedini nevjerojatan trik za preživljavanje, tardigradovi mogu preživjeti brojne druge krajnosti u kojima će ljudi odmah umrijeti. Možete saznati više o ovim fascinantnim stvorenjima koja se možda čak i trenutno vješaju u vašem dvorištu: The Amazing Tardigrade
  • Samo za zabavu: Energija potrebna za zaustavljanje Zemlje koja kruži oko Sunca je oko 2.6478 × 1033 joules ili 7.3551 × 1029 vat sati ili 6.3285 x 1017 megatona TNT-a. Za referencu, najveća nuklearna eksplozija koja je ikada eksplodirala (car Bomba od strane Sovjetskog Saveza) "samo" proizvodi 50 megatona TNT vrijedne energije. Zato bi trebalo oko 12.657.000.000.000 onih nuklearnih bombi koji su bili detonirani na ispravnom mjestu kako bi zaustavili Zemlju na svojim putevima u svojoj orbiti oko Sunca.
  • Iznenađujuće, ako smo u stanju pretvoriti materijal savršeno u energiju s 1 kg tvar koja je potpuno uništena, energija proizvedena iz te male količine materije je oko 42,95 mega tona TNT. Tako je odrasla muška težina u oko 200 funti negdje u blizini 4000 megatona TNT potencijal u njihovu slučaju, ako je potpuno uništila. To je oko 80 puta više energije nego što je proizveo spomenuti Tzar Bomba, koji je sam proizveo eksploziju oko 1.400 puta jači od kombiniranih eksplozija bombi koje su ispale na Hirošimu i Nagasaki. Da bi se dodatno ilustriralo, 1 megatona TNT-a, kada se pretvori u kilovat sata, dovodi dovoljno struje da napaja prosječni američki dom za oko 100.000 godina. Dovoljno je i da snaga cijele Sjedinjene Države bude dulje od 3 dana. Dakle, 1 kg nekih tvari koja je potpuno uništena mogla bi moći napajati cijelu Sjedinjene Države oko četiri mjeseca. Jedan prosječni odrasli mužjak tada bi, kad bi se potpuno uništili, proizvodio dovoljno energije za napajanje SAD-om već oko 30 godina ako bismo mogli iskoristiti svu tu energiju. Rješava se energetska kriza. 😉
  • Na sasvim zbunjujućoj ljestvici, tipična eksplozija supernove otpušta oko 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 megatona TNT-a.

Ostavite Komentar