Науковці розповіли, яка найвища температура у Всесвіті
Якщо найнижча температура у Всесвіті є 0К (Кельвін), то тоді яка найбільша? Чи існує верхня межа температури? Якщо так, то яка вона? У цій статті ми спробуємо коротко пояснити вам це.
Абсолютний нуль
Абсолютний нуль за шкалою Цельсія відповідає значенню -273,16℃. За такої низької температури термодинамічна система знаходиться в найнижчому енергетичному стані. Більш того, при даному стані припиняються поступальний, обертальний та коливальний рух атомів. За такої температури всі речовини переходять у кристалічний стан, крім гелію, оскільки його атомна маса дуже мала і енергія взаємодії між атомами теж мала.
При температурі абсолютного нуля можна спостерігати різні цікаві ефекти, такі як надплинність, надпровідність і т.д. Оскільки при цій температурі ентропія системи дорівнює нулю, то дана температура недоступна. Ми можемо лише наблизитись до такої температури, використовуючи лазери. У 2000 році вченим навіть вдалося досягти температури 0,1×10-9К. А нещодавно вчені Массачусетського технологічного інституту охолодили молекули лише до 500 мільярдних частинок вище абсолютного нуля.
Якщо існує нижня межа температури, чи існує в нашому Всесвіті якась верхня межа температури?
Максимальна температура у Всесвіті
Сучасні фізики теоретики вважають, що верхня межа температури у Всесвіті, при якій частки досягають максимуму своєї теплової енергії, все ж таки існує. Ця температура називається Планковською температурою і становить 1,41679×1032К. Саме таких високих значень температури досяг Всесвіт у перші частки секунди після Великого вибуху.
При температурі вище планківської енергія частинок стає настільки великою, що гравітаційні сили між ними можна порівняти з іншими фундаментальними взаємодіями. Це означає, що гравітаційні сили цих частинок стануть настільки більшими, що вони зможуть утворити чорну дірку.
Чи можливо досягти температури планки?
Найвища температура, з якою ми коли-небудь стикалися, утворюється під час зіткнення двох частинок у Великому адронному колайдері. При зіткненні двох частинок з світловою швидкістю виділяється неймовірно велика кількість енергії. Температура на долі секунди сягає кількох трильйонів градусів Кельвіна. Ця температура набагато більша, ніж досягається при ядерному вибуху або навіть вибуху наднової.
У 2010 році на ВАК провели один експеримент, де метою було отримання кварк-глюонної плазми. Саме вона наповнювала Всесвіт у перші секунди після Великого вибуху. Щоб створити ці умови, вчені розігнали іони свинцю та зіштовхнули їх на навколосвітній швидкості. Температура під час зіткнення досягала 10 трильйонів градусів Кельвіна. Звичайно, цей стан проіснував кілька мілісекунд, але і це дало безліч корисних даних.
Отже, фізики вважають, що верхня межа температури існує і становить 1,41679×1032K. Саме таку температуру мав Всесвіт у перші частки секунди після Великого вибуху. На жаль, дана температура неймовірно велика і щоб досягти її потрібна колосальна кількість енергії, до якої навряд ми зможемо хоча б наблизитися.