Експеримент, по време на който най топлинавъв Вселената, е извършено с помощта на известния Голям адронен колайдер. Експериментът е проведен от швейцарски учени през 2010 г., на 7 ноември.
Целта на експеримента, довел до рекорда, е да се произведе кварк-глюонна плазма. Тази материя изпълни нашата Вселена още в първите секунди, които последваха Големия взрив.
За да пресъздадат условията на Големия взрив, физиците ускориха оловните йони до скорост, близка до светлината. Йоните започнаха да се сблъскват един с друг, което доведе до "миниатюрни" Големи взривове. Ядрата на оловните атоми започват да се топят и да се превръщат в "бульон", който се състои от глуони и кварки. Така учените са пресъздали плазма с най-високата температура, която е съществувала в нашата реалност, буквално от началото на времето.
Възможността за постигане на такива резултати зависи от заряда на йонните частици. Общият размер на частиците, използван в експеримента, е минимален, така че експериментът е безопасен за планетата.
Получената температура в изкуствени условия достигна 10 трилиона градуса по Целзий. Той беше двеста хиляди пъти по-висок от показателите, които характеризират слънчевото ядро. Температурата, получена при изкуствени условия, е продължила само няколко милисекунди, но учените са получили достатъчно информация, за да ги проучат през следващите години.
Малко преди експеримента с олово учените успяха да създадат рекордно висока температура от 4 трилиона градуса по Целзий, но рекордът продължи само два месеца.
Температурата, която е съществувала в първите моменти след Големия взрив, се нарича температура на Планк. Той получи името си от Макс Планк, физик от Германия. Първите моменти непосредствено след образуването на Вселената в резултат на Големия взрив са наречени ерата на Планк. Тогава веществото на младата Вселена имаше най-високата температура в своята история.
Най-ниската температура също е създадена в резултат на научен експеримент. Група изследователи от финландския град Хелзинки през 2000 г. получиха температура от 0,1 nK в експеримент с метала "родий". Три години по-късно група физици от Масачузетс получиха втория по големина резултат - супер студен натриев газ.
В науката има понятие за абсолютна нула. Това е най-ниската температура. Абсолютната нула се разпознава като -273,15 ° Целзий. Именно този индикатор е разпознат като отправна точка на скалата на Келвин. Смята се, че не може да се достигне абсолютна нулева температура.
При условия, близки до тази цифра, веществата придобиват специални свойства. Това са свръхпроводимост, свръхфлуидност (когато веществото може да преминава без триене през тесни процепи) и кондензат на Бозе-Айнщайн. Последният се характеризира с проява на квантови ефекти на макроскопско ниво.
Изследването на рекордно ниски температурни показатели е от голямо значение за науката и цялата цивилизация. Те изучават ефекта на свръхпроводимостта на природните елементи, което може да отвори вратите за нови постижения на науката.
Най-ниската регистрирана температура в неподправена среда е в мъглявината Бумеранг. Там молекулите на охладен газ се изхвърлят с голяма скорост и благодарение на това се достига индикатор от -272 ° по Целзий.
В мъглявината Бумеранг има бяло джудже, което някога е било звезда, подобна на нашето Слънце, а след това червен гигант. Сега около умиращата звезда е възникнала протопланетна мъглявина с температурен рекорд.
Най-ниският температурен индикатор в границите на нашите Слънчева системасе отнася до далечна планета. На Тритон (сателит на Нептун) е регистриран индикатор от -235 ° C. Течният азот се утаява като скреж или сняг на повърхността на сателитната планета.
Някои температурни записи:
- Най-студената температура на нашата планета - минус 89,2 ° по Целзий, е документирана на станция Восток на континента Антарктида през 1983 г.
- Леден купол А дълбоко в Антарктида (1200 километра от брега) е признат за най-студеното място на третата планета от Слънцето. Неговите средна годишна температурае -58,3°С.
- Най-горещата температура на нашата планета е регистрирана през 1913 г. в Долината на смъртта (Калифорния, САЩ). В един хубав ден, 10 юли, беше 56,7 ° C.
- Най-високата средна годишна температура на Земята е документирана в областта Далол (Етиопия). Тя е 34,4С°.
Въпреки че най-високата температура е била достигната в рамките на научния експеримент, се предполага, че това изобщо не е границата. По-нататъшните изследвания ще помогнат за пресъздаването на условия, които биха съответствали на времето след Големия взрив, и ще подобрят знанията за структурата и историята на Вселената.
Повечето ниска температурав света, който се нарича още „ абсолютна нула„Е нула градуса по Келвин или -273,15 градуса по Целзий или 459,67 градуса по Фаренхайт. Невъзможно е да си представим, че най-ниската температура на въздуха е повече от минус 100 градуса. Няколко факта: най-ниската температура на Луната достига -240 градуса по Целзий, най-ниската температура при хората достига 14,2 градуса по Целзий. Ако вземете предвид научнофантастични филми или произведения, тогава можете да намерите техниката на замразяване. По време на този прием Живо съществоохлажда се толкова много, че може да оцелее няколко хилядолетия, без да старее или да се влошава. Но дали това е така на практика?
От теоретична гледна точка това е възможно, ако на веществото липсва вътрешна енергия, с други думи, движението на най-малките частици в веществото трябва да бъде напълно спряно. Когато веществото се охлади, тези частици се забавят. Трябва да се приеме, че има граница на охлаждане, през която всяко трептене на частица може да бъде спряно или, с други думи, замразено.
Всъщност тази граница има, но това е само на теория. Тази стойност беше наречена „Абсолютна нула“. Абсолютната нула е най-ниската температура на материята във Вселената. В лабораториите можете да достигнете всякакви малки температурни стойности, но абсолютната нула няма да бъде достигната, тъй като тази стойност противоречи на всички закони на физиката и в частност на термодинамиката.
Физиците от САЩ Ерик Корнел и Карл Виман се доближиха до най-ниската температура в природата. През 1995 г., по време на охлаждането на атомите на рубидий, физиците успяха да достигнат температури под 1/170 милиарда градуса над абсолютната нула (5,9-10-12). Къде се намира най-ниската температура на нашата Земя сега? При естествени условия най-ниската температура в света може да се намери само в космоса. Там температурата достига -270,5 по Целзий. Това се дължи на реликтовата радиация, която пронизва нашата Вселена. Тази температура е приблизително 2,7 Келвина.
Къде е регистрирана най-ниската температура на Земята? Най-ниската температура вече е регистрирана в Антарктида. Най-ниската температура на въздуха е -89,2 градуса по Целзий. Този рекорд е постигнат през 1983 г. След това най-ниската температура на Земята не можеше да счупи този рекорд. Но 30 години по-късно, през 2013 г., учените успяха да поставят друг рекорд. Най-ниската температура на планетата е достигнала -93,2 градуса по Целзий. Районът с най-ниска температура в света се намира в планините на Антарктида между двата върха Фуджи и Аргус. Всички измервания и изследвания са извършени от учени с помощта на сателит. Но тази най-ниска регистрирана температура не беше включена в Книгата на рекордите на Гинес. И всичко това, защото измерванията са направени по безконтактен метод от спътник, а не чрез контактен термометър.
За най-ниската температура по Целзий в руските градове. Най-ниската температура в Пърси е регистрирана през 1978 г. -47,1 градуса. Норилск е един от северните градове на Русия и най-ниската температура в Норилск може да падне -60 градуса по Целзий. Най-ниската температура в Сургут достига -40 градуса. Но най-ниската температура в Сочи е регистрирана през 1899 г., тя е -4 градуса. Най-ниската температура в Крим достигна -36,8 градуса. Тази температура е регистрирана през 1940 г. Най-ниската температура в Тайланд може да падне до +20 градуса и за местни жителитова се счита за "силна слана". Както не звучи парадоксално, но през 1935 г., през февруари, е регистрирана най-ниската температура в Африка. Температурата падна до -23,9 градуса. Мразовита Якутия, чиято най-ниска температура достигна -77,8 градуса по Целзий, се счита за най-студеното място в Русия.
С настъпването на зимните студове нашият начин на живот се променя драстично, тъй като човешкото тяло е по-удобно да бъде топло. Обличаме се, затопляме домовете си, защитаваме това, което може да бъде повредено от слана. Както обикновено, шофьорите са загрижени къде да купят антифриз. Освен ако, разбира се, не сте жител на Уренгой или друг северен град, може да не сте преживели много изпепеляващ студ. През 19-ти век за всеки земен континент са регистрирани собствени рекорди за ниски температури. Така че в Антарктида границата беше -89C, в Азия -68C, в Северна Америка- 66С, в Европа -58С, ин Южна Америка-39C, в Африка -24C, в Австралия -23C. През 1963 г. в атмосферата над Швеция е регистрирана температура от -143C. Това е най-ниската температура, регистрирана в земната атмосфера до момента.
Абсолютна нула
Всяко вещество се състои от атоми и има своя собствена вътрешна енергия. Абсолютна нула или температура от -273C за дадено вещество възниква, когато то е напълно лишено от енергия.
Къде е най-ниската температура във Вселената? През нощта температурата на лунната повърхност може да падне до -227C, а космическият вакуум е празнота с температура от -265C. Но най-ниската температура не е в космоса, а, колкото и да е странно, на Земята. В лабораторни условия на Земята теоретично е възможно да се достигне температура от -273,15C. Едни от първите откриватели на това събитие са учени от първата половина на ХХ век, които изучават свойствата на живака при свръхниски температури. Охладен до -262C, живакът намалява устойчивостта си на ток почти до нула, като по този начин се превръща в свръхпроводник. Охладените материали също имат свръхтечност и способност да проникват през твърда материя.
Учени от университета в Масачузетс експериментираха с натриеви атоми, опитвайки се да ги поддържат в същото квантово състояние с помощта на магнитно поле. С това те почти се приближиха абсолютна нулатемпература. Такъв кондензат на Бозе-Айнщайн, кръстен на учените, предсказали събитието, има изключителни свойства. Както знаете, скоростта на светлинния лъч във вакуум е 300 000 km / s, а в създадения кондензат скоростта на светлината се забавя, докато спре напълно. Това дава предпоставки за "събиране" на светлинни фотони и преобразуване на електрическия им ток.
От гореизложеното можем да заключим, че дори най-силният студ може да бъде от полза, а не само неудобство през зимния път, когато само незамръзване може да се спести насипно, което е много по-изгодно.
Всеки приличен атом обича топлината. Той обича толкова много, че когато се загрее, започва да вибрира енергично, да вибрира, да се движи в различни посоки. Колкото повече вещество се нагрява, толкова по-бързо се движат атомите му и толкова по-висока е температурата. Животът ни протича в много тесен температурен диапазон. Ако термометърът отчита повече от 42 градуса, тогава при отсъствие на антипиретик човекът ще умре доста бързо. Промяната средна температураоколоземната атмосфера е само половин градус изпълнена със суши, наводнения, урагани. В същото време температурите във Вселената варират в необичайно широк диапазон, а най-високите от тях са просто невероятни.
Възможно най-високо
КъдетоПри раждането на Вселената.
смисъл 1,416 808 (33) × 10 32 градуса по Келвин (тоест сто милиона пъти повече от трилион трилион).
ОбстоятелстваБеше от нула до 10 -43 секунди в развитието на нашата Вселена. Това време се нарича ерата на Планк и все още не може да бъде описано от съществуващите методи на математиката и физиката. Предполага се, че квантовото поле, което съставлява целия свят в този момент, е било толкова нагорещено.
Тогава Вселената беше на практика точка, 10 пъти 35 пъти по-малка от един метър. И имаше рекордна плътност (разбира се, заби цялото пространство в песъчинка!), енергия, а също и най-високата от температурите, които могат да бъдат описани. С всичко, което е горещо, физиката вече не може да се справи поради отсъствието на теорията на квантовата гравитация - концепция, която съчетава постулатите на квантовата механика и релативистката физика. Над тази температура четири взаимодействия - гравитационно, електромагнитно, слабо и силно - се сливат в едно и дори Айнщайн по едно време не успя да създаде адекватна теория, описваща това явление.
Най-високото в нашето време
КъдетоЦентърът на свежа неутронна звезда.
колко 1 000 000 000 000 градуса по Келвин.
ОбстоятелстваДори най-добрите новогодишни фойерверки едва ли ще се сравняват с тези, които Вселената понякога подрежда. Някои експлозии на свръхнови надвишават много галактики по яркост. След универсалната фойерверк от звездата остава или неутронна звезда, или черна дупка. В първия случай температурата в ядрото му може да достигне трилион градуса (10 12 К), но поради интензивното излъчване на неутрино за секунди пада до 100 милиарда градуса и след няколко години не надвишава „само " милион. Интересното е, че дори черните дупки могат да се нагреят до десетки милиони градуса, ако наблизо има звезда, от която е възможно да се изпомпва плазма. Такава плазма, въртяща се в диск около дупката, се нагрява до колосални температури поради триенето.
Най-високо в Слънчевата система
КъдетоЦентър и корона на Слънцето.
колко 15 000 000 градуса по Келвин в центъра на Слънцето и до 20 000 000 в някои части на короната.
ОбстоятелстваПовърхността на нашата звезда не е толкова рекордьор - около 6000 келвина, както и в центъра на Земята. Но ядрото се нагрява до 15 милиона, но дори и то е превъзхождано от слънчевата корона над повърхността на звездата. Състои се от газови потоци, гигантски изпъкналости - енергийни емисии с размери на милиони километри. Средно короната се нагрява до 1-2 милиона градуса, но при някои емисии температурата може да бъде по-висока, отколкото в ядрото.
Сред планетите най-високите температури трябва да се търсят на Меркурий и Венера. Меркурий е лидер в температурните крайности: страната, обърната към Слънцето, се нагрява до 473 ° С, а в сянката може да има "замръзване" до 193 ° С. Венера, гореща поради парниковия ефект, е малко по-ниска от съседа си - 464 ° C, но климатът там е по-равномерен.
Най-високо, създадено от човека
КъдетоГолемият адронен колайдер.
колко≈10 000 000 000 000 градуса по Келвин.
ОбстоятелстваГероите от фантастичния телевизионен сериал Lexx, извънземни, наблюдават експлозията на Земята след изстрелването на LHC. Но те предупредиха!.. Земята обаче все още не мисли да експлодира, но този колайдер произведе най-високата регистрирана температура във Вселената и това е резултат от целенасочена човешка дейност. През 2010 г. учените се сблъскаха с два оловни йона, ускорявайки ги до скорости, близки до светлината. Такива експерименти позволяват да се разбере по-добре ранната Вселена, тъй като до такива температури тя се затопля за няколко секунди след началото на разширяването.
Ако говорим за ползите за Национална икономика, след това, за да започне термоядрена реакция, мечтата на всички енергийни инженери по света, плазмата трябва да се нагрее само до около 100 милиона градуса. Но тази температура трябва да се поддържа достатъчно дълго, така че колайдерът да не е помощник тук.
Най-високо на Земята
колко 56,7 ° градуса по Целзий.
ОбстоятелстваДо 2012 г. за най-горещото място се смяташе град Ал-Азизия в Либия, където през 1922 г. температурата беше регистрирана над 58 градуса (естествено, на сянка). Но Световната метеорологична организация издаде прессъобщение, в което се поставя под въпрос правилността на измерванията и квалификацията на либийския метеоролог. Като цяло, въпреки общото затопляне на климата и подновяването на местните рекорди (например през 2010 г. в Русия е регистриран температурен максимум - 45,4 ° C на метеорологичната станция в Калмикия), калифорнийското ранчо Furnis Creek остава лидер . Колкото до времето навън селища, тук шампионатът принадлежи на солената пустиня Деште-Лут в Иран, според сателитни данни, затопляйки се до 70,7 ° C.
