არსებობს ტემპერატურის ზედა ზღვარი – ანუ მაქსიმალური ტემპერატურა?

ყველაზე ცივ ტემპერატურაზე საუბარი შედარებით მარტივია. ყველაზე ცივი ტემპერატურა არის აბსოლიტური ნული. შეიძლება იცით, რომ მოძრაობა იწვევს ხახუნს, რომელიც ასევე იწვევს სითბოს არსებობას. აბსოლიტური ნულის არსი სწორედ ამაშია – ამ დროს მოძრაობა საერთოდ არ გვაქვს. უმოძრაობის დროს ტემპერატურა გვაქვს -273,12 °C (კელვინის შკალით 0, ხოლო ფარენტჰეტით -459,67 გრადუსი).

მაგრამ რამდენია ყველაზე ცხელი ტემპერატურა? არსებობს კი აბსოლიტური ცხელი?


 

ტემპერატურა აბსოლიტური ნულიდან აბსოლიტურ სიცხემდე


ამ შემთხვევაში მარტივად არ არის საქმე. უძრაობის ცნება გასაგებია, მაგრამ როგორ განვსაზღვროთ მაქსიმალური მოძრაობა?

როგორც ჩანს, ყველაზე მაღალი შესაძლო ტემპერატურა არის 1032 k (კელვინი). ეს არის ყველაზე მაღალი ტემპერატურა რაც ვიცით გამომდინარე ნაწილაკთა სტანდარტული მოდელიდან, რომელიც მართავს და საფუძვლად უდევს ჩვენს სამყაროს. ამის იქით ფიზიკა ‘არ მუშაობს’. ეს არის პლანკის ტემპერატურის ცნება.

პლანკის ტემპერატურა – TP –  არის ტემპერატურის ერთეული ბუნებრივ ერთეულთა კერძოდ კი პლანკის ერთეულთა სისტემაში. განსხვავებით პლანკის მანძილისა და პლანკის დროისაგან, რომლებიც აღწერენ მანძლისა და დროის უმცირეს გაზომვად სიდიდეებს  პლანკის ტემპერატურა აღწერს ტემპერატურის მაქსიმალურ გაზომვად ზღვარს.

თუ გაინტერესებთ ეს რიცხვი ასე გამოიყურება: 142,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (ნამდვილად დიდი რიცხვია, არა?). ეს ტემპერატურა მიიღწევა მაშინ, როდესაც ნაწილაკები მიაღწევენ თერმულ წონასწორობას. ასეთმა ტემპერატურამ რომ იარსებოს სამყაროში საჭიროა მთლიანი სამყარო თერმულ წონასწორობაში იყოს სწორედ ამ ტემპერატურისათვის, ე.ი. სამყაროში არსებული ყველა ობიექტი გახურებული ინდა იყოს პლანკის ტემპერატურამდე. (როგორც ვიცით თბილი სხეულიდან სითბო გადაეცემა ცივ სხეულს იქამდე, სანამ მათი ტემპერატურები არ გათანაბრდება ე.ი. სანამ არ მიიღწევა თერმული წონსაწორობა. სხვანაირად სამყაროში არ ხდება. შესაბამისად, სამყაროში თუ გვაქვს აბსოლიტურად გახურებული ვთქვათ, ტელეფონი იგი უმალვე გადასცემს ტემპერატურას მის გვერდით მდგომ საგანს და გაცივდება. აბსოლიტურ სიცხეს ვერ შევინარჩუნებთ თუ იარსებებს მასზე ოდნავ დაბალი ტემპერატურაც კი. აქვე იხილეთ მაქსველის დემონზე  და თერმოდინამიკის კანონებზე. ადმინი).

ჩვენი სამყაროს სივრცე-დრო ადრეულ ეტაპზე ის სწრაფად გაფართოვდა (ამ პერიოდს ინფლაციის პერიოდს უწოდებენ), რომ ნაწილაკებს არ შეეძლოთ ერთმანეთთან ურთიერთქმედება. ეს ნიშნავს, რომ სითბოს გაცვლა არ ხდებოდა. მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ ამ მომენტში, კოსმოსს ტემპერატურა საერთოდ არ გააჩნდა.

არ გვაქვს სითბოს გაცვლა. არ გვაქვს ტემპერატურა.

მაგრამ ეს მალევე დასრულდა. მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ წამის ძალიან მცირე ნაწილში სამყაროს ტემპერატურა გახლდათ 1027 K (1,000,000,000,000,000,000,000,000,000). ამ მომენტის შემდეგ ჩვენი სამყარო ირზდება და ცივდება. ასე რომ, სამყაროში არსებულ მაქსიმალურ ტემპერატურად 1027 K მიიჩნევა.

შედარებისათვის, ყველაზე ცხელი ტემპერატურა რაც კი ჩვენ მიგვიღია  არის 7,2 ტრილიონი გრადუსი ფარენჰეიტით. ეს უფრო ცხელია ვიდე სუპერნოვა აფეთქების დროს. ტემპერატურა მიღწულ იქნა დიდ ადრონულ ამაჩქარებელზე (LHC), როდესაც ერთმანეთს ეჯახებოდნენ ოქროს ნაწილაკები.

შენიშვნა: ეს პოსტი ჩემმა ფიზიკოსმა მეგობარმა წაიკითხა და მითხრა, რომ აბსოლიტურ ნულზე მთლად უძრაობა არ გვაქვს. მისი სიტყვებით, ამ ტემპერატურაზე (უფრო სწორედ უტემპერატურობაზე) მსჯელობა სპეკულაციურია და დანამდვილებით არ შეგვიძლია რაიმე ვთქვათ. მიუხედავად იმისა, რომ აბსოლიტური ნულის თერმოდინამიკური არსი უძრაობაა, მოძრაობა მაინც გვაქვს ამ დროს.


წყარო:
futurism.com/hottest-possible-temperature
wikipedia.org/Planck_temperature

 

Advertisements

One thought on “არსებობს ტემპერატურის ზედა ზღვარი – ანუ მაქსიმალური ტემპერატურა?

  1. Pingback: არღვევს სიცოცხლე თერმოდინამიკის მეორე კანონს? | Galaktion

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s