Чи існує обмеження температури?

Якщо ви берете всю енергію з того, що ви досягнете абсолютного нуля, найнижча температура в Всесвіті (або майже абсолютний нульовий, чим краще). Але що найвища температура? «Не відступає. Все трансформується, - сказав Майкл Енд. Я думаю, що багато людей дивилися про найбільшу температуру і не знайшли відповіді. Якщо є абсолютний нульовий, то має бути абсолютний нульовий.







Давайте зробимо класичний експеримент: крапельний харчовий барвник в воду при різних температурах. Що ми бачимо? Чим вище температура води, тим швидше харчовий барвник розподіляється по всій кількості води.

Чому це відбувається? Через температуру молекул безпосередньо пов'язана з кінетичним рухом — і швидкістю — залучених частинок. Це означає, що в гарячій воді окремі молекули води переходять на більш високу швидкість, що означає, що харчові барвники перевозяться швидше в гарячій воді, ніж в холодній воді. Якщо ви припинили весь цей рух – приносили все до ідеального стану відпочинку (навіть перехопити закони квантової фізики заради неї) – то ви досягнете абсолютного нульового: найхолодніші термодинамічні температури.

р.



Але що про те, що відбувається інший спосіб? Якщо ви нагріваєте систему частинок, очевидно, вони перейдуть швидше і швидше. Але є обмеження на те, скільки ви можете нагріти їх, є деякі катастрофи, які запобіжать вас від нагріву їх за певним лімітом?

При температурі тисяч градусів тепло, що переноситься на молекули, почне розірвати дуже зв'язки, які утримують молекули разом, і якщо утримати підвищення температури електрони почнуть відокремлювати від самих атомів. Ви отримаєте іонізовану плазму, виготовлену з електронів і атомних нуклеїв, без нейтральних атомів.

Це все ще в межах причини: ми маємо індивідуальні частинки — електрони і позитивні іони — які стрибають при високих температурах, обманюючи звичайні закони фізики. Ви можете підняти температуру і почекати його продовжити.





Як підвищується температура, індивідуальні суб’єкти, відомі Вам як «частинки» починають зламатися. На близько 8 мільярдів градусів (8 х 10^9), ви почнете спонтанно виготовляти парі-антіматтера — електрони і поситрони — від сирої енергії зіткнень.

На 20 мільярдів градусах атомні нуклеї спонтанно перервуться на індивідуальні протони і нейтрони.

При 2 трильйонних градусах, протонах і нейтронах перестануть існувати, і з'являються фундаментальні частинки, їх компоненти є кварками і глюконами, їх зв'язки при таких високих енергій не може витримати.





На рівні 2 квадроциклів ви почнете виробляти всі відомі частинки і протичастинки в величезній кількості. Але це не верхній ліміт. Багато цікавих речей відбуваються в межах цих лімітів. Ви бачите, це енергія, при якій ви можете виготовити Хігс босон, і тому енергія, на якій можна реконструювати одну з фундаментальних симетрій у всесвіті: симетрія, яка дає масу для відпочинку частинок.

Іншими словами, як тільки ви нагріваєте систему до цього енергетичного ліміту, ви знайдете, що всі ваші частинки тепер безмасштабні і літати на швидкості світла. Що було для вас суміш матерії, антиматтера, і випромінювання стане чистою радіацією (дослідження, як це), при цьому решта матерії, антиматтера або ні.

І це не над. Ви можете нагріти систему до більш високих температур, і хоча вона не буде рухатися швидше, вона буде наповнена енергією, так само як радіохвилі, мікрохвильові печі, видимі світло і рентгенівські промені є формами світла (і всі подорожі на швидкості світла), навіть якщо вони мають абсолютно різні енергії.

Можливо, проявляються частинки, невідомі нам, народжуються або нові закони (або синтетики) природи. Ви можете подумати, що це було достатньо тепла і тепла все до нескінченної енергії, щоб дізнатися, але це не було. Причини неможливі.





1,1 км У всьому збереженому Всесвіті є тільки скінченна кількість енергії. Візьміть все, що існує в нашому космічному режимі: все, антиматтер, радіація, неутрінос, темна матерія, навіть енергія, властива космосу. Є близько 10^80 частинок звичайної матерії, близько 10^89 neutrinos і антиneutrinos, трохи більше фотонів, плюс всі енергії темної матерії і темної енергії розподілені в радіусі 46 мільярдів світлових років спостережного Всесвіту, центр якого знаходиться в нашому положенні.

Але навіть якщо ви перетворили його в чистою енергією (з E = mc^2), і навіть якщо ви використовували всі, що енергія для нагрівання вашої системи, ви не отримаєте нескінченну кількість енергії. Якщо ви вносите все це в одну систему, ви отримуєте величезну кількість енергії, що дорівнює близько 10^103 градусів, але навіть це не нескінченність. Так верхня межа залишається. Але перед тим, як дістатися туди, у вас буде інша перешкода.





2,2 км Якщо ви закривите занадто багато енергії в будь-якій обмеженій області простору, ви створюєте чорний отвір. Ви зазвичай думаєте про чорні діри як величезні, масивні, щільні об'єкти здатні проковтнути орди планет: без заспокійливості, безтурботно, легко.

Справа в тому, що якщо ви даєте окрему квантову частинку достатню кількість енергії — навіть якщо це безмасштабне переміщення частинок на швидкості світла — він перетвориться в чорний отвір. У цьому масштабі, де просто маючи щось з певною кількістю енергії, буде означати, що частинки не будуть взаємодіяти, оскільки вони зазвичай будуть, і якщо ви отримали частинки з цією енергією, еквівалентною 22 мікрограми E = mc^2, ви можете отримати енергію 10^19 GeV до вашої системи відмовилися отримати гарячу. Ви починаєте мати чорні отвори, які миттєво розширяться на низькоенергетичне теплове випромінювання. Виявляється, що цей енергетичний ліміт - обмеження Planck - це верхній ліміт для Всесвіту і відповідає температурі 10^32 kelvin.

Це далеко за попереднім лімітом, так як не тільки є всесвітом, сам скінчив, але чорні отвори є детерентом. Тим не менш, це не все: є обмеження і багато іншого.





3. У У певній високій температурі ви будете випускати потенціал, який призвело до космічної інфляції, розширення. Навіть під час Великого вибуху Всесвіт був в стані розширення, коли простір розгортався як космічна куля, тільки в геометричному прогресуванні. Всі частинки, античастинки і випромінювання були швидко відокремлені від інших квантових частинок речовини речовини і енергії, і коли інфляція була над, Big Bang прийшов.

Якщо ви вдається досягти температури, необхідної для повернення на інфляцію, натисніть кнопку перезапустити всесвіт і викликати інфляцію, то Великий Bang і так далі. Якщо ви ще не чули, будь ласка, перевірте, що якщо ви отримаєте до цієї температури і викликати бажаний ефект, ви не будете вижити. Теоретично це може статися при температурі 10^28 - 10^29 kelvin, це тільки теорія.

Ви можете легко отримати дуже високі температури. Хоча фізичні явища, до яких ви звикли, будуть відрізнятися докладно, ви все одно зможете отримати температуру вище і вище, але тільки до точки, де все, що ви тримаєте дорого, буде знищено. Але не боїться великого Хадрона Collider. Навіть при найбільш потужній акселерації частинок на Землі, ми досягаємо енергії, які в 100 мільярди разів нижче, ніж ті, необхідні для універсального апкаліпса. опублікований

П.С. І пам'ятаєте, просто змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!

Джерело: hi-news.ru