Эксперимент, в ходе которого была достигнута самая высокая температура во Вселенной, был проведен при помощи знаменитого Большого адронного коллайдера. Эксперимент провели ученые Швейцарии в 2010 году, седьмого ноября.
Целью эксперимента, который привел к рекорду, было получение кварк-глюонной плазмы. Эта материя наполняла нашу Вселенную в самые первые секунды, которые последовали за Большим взрывом.
Чтобы воссоздать условия Большого взрыва, физики разогнали ионы свинца до почти световой скорости. Ионы начали сталкиваться между собой, что приводило к «миниатюрным» Большим взрывам. Ядра атомов свинца начали плавиться и превращаться в «бульон», который состоял из глюонов и кварков. Так ученые воссоздали плазму с высочайшей температурой, которая существовала в нашей реальности, буквально с начала времен.
Возможность достичь таких результатов зависела от заряда ионных частиц. Общий размер частиц, которые использовали в эксперименте, был минимален, поэтому эксперимент был безопасным для планеты.
Получившаяся в искусственных условиях температура достигала 10 триллионов° по шкале Цельсия. Она в двести тысяч раз превосходила показатели, которыми характеризуется солнечное ядро. Полученная в искусственных условиях температура продержалась лишь несколько миллисекунд, но ученые получили достаточно сведений, чтобы изучать их последующие годы.
Незадолго до эксперимента со свинцом ученым удалось создать рекордно высокую температуру в 4 триллиона° по шкале Цельсия, но рекорд продержался только два месяца.
Температура, которая существовала в первые мгновения за Большим взрывом, называется Планковской. Свое название она получила от физика из Германии Макса Планка. Первые мгновения сразу за образованием Вселенной в результате Большого взрыва получили название Планковской эпохи. Именно тогда вещество молодой Вселенной имело самую высокую в своей истории температуру.
Самую низкую температуру также удалось создать в результате научного эксперимента. Группа исследователей из финского города Хельсинки в 2000 году получила температуру в 0,1 нК при эксперименте с металлом «родий». Через три года группа физиков из Массачусетса получила второй по величине результат – сверх-холодный газ натрия.
В науке существует понятие абсолютного нуля. Так называют максимально холодную температуру. За показатель абсолютного нуля признается -273,15° по шкале Цельсия. Именно этот показатель признается точкой отсчета шкалы Кельвина. Считается, что температуры абсолютного нуля достичь невозможно.
В условиях, близких к этой цифре, вещества обретают особые свойства. Это сверхпроводимость, сверхтекучесть (когда вещество может проходить без трения через узкие щели) и конденсат Бозе-Эйнштейна. Последнее характеризуется проявлением на макроскопическом уровне квантовых эффектов.
Исследования рекордно низких температурных показателей имеют большое значение для науки и всей цивилизации. Они изучают эффект сверхпроводимости природных элементов, который может открыть перед наукой двери новых достижений.
Самая низкая из зафиксированных температур в среде без искусственного вмешательства относится к туманности Бумеранг. Там с огромной скоростью выбрасываются молекулы охлажденного газа, и благодаря этому достигается показатель в -272° по Цельсию.
В туманности Бумеранг расположен белый карлик, который когда-то был звездой, подобной нашему Солнцу, а после – красным гигантом. Сейчас вокруг умирающей звезды возникла протопланетарная туманность с температурным рекордом.
Самый низкий температурный показатель в границах нашей Солнечной системе относится к отдаленной планете. На Тритоне (спутник Нептуна) зафиксирован показатель в -235°С. Жидкий азот оседает как иней или снег на поверхности планеты-спутника.
Некоторые температурные рекорды:
- Самая холодная температура нашей планеты - минус 89,2° по Цельсию, задокументирована на станции «Восток» на континенте Антарктида в 1983 году.
- Ледяной купол A в глубине Антарктиды (1 200 километров от побережья) признан самым холодным местом третьей от Солнца планеты. Его среднегодовая температура составляет -58,3°С.
- Самая жаркая температура на нашей планете зафиксирована в 1913 году в Долине смерти (штат Калифорния, США). В погожий день 10 июля она составила 56,7°С.
- Высочайшая среднегодовая температура на Земле задокументирована в местности Даллол (Эфиопия). Она составляет 34,4С°.
Хотя в пределах научного эксперимента была достигнута самая высокая температура ,предполагают, что это совсем не предел. Дальнейшие исследования позволят воссоздать условия, которые соответствовали бы времени после Большого взрыва, и улучшить познания о структуре и истории Вселенной.
Самая низкая температура в мире, которую еще называют “абсолютным нулем” – это ноль градусов по шкале Кельвина или -273.15 градусов по шкале Цельсия, или 459.67 градусов по шкале Фаренгейта. Невозможно представить, что самая низкая температура воздуха бывает больше минус 100 градусов. Несколько фактов: самая низкая температура на Луне достигает -240 градусов Цельсия, самая низкая температура у человека достигала 14.2 градуса Цельсия. Если учитывать фантастические фильмы или произведения, то можно встретить прием замораживания. Во время этого приема живое существо охлаждается так сильно, что способно просуществовать несколько тысячелетий и при этом не старея и не портясь. Но так ли это на практике?
Если смотреть с теоретической точки зрения, то такое возможно, если у вещества будет отсутствовать внутренняя энергия, другими словами движение самых мелких частиц в веществе должно быть совершенно остановлено. При охлаждении вещества эти частицы замедляются. Стоит предположить, что есть такой предел охлаждения, во время которого каждое колебание частиц может быть остановлено или другими словами заморожено.
На самом деле этот предел есть, но это лишь теоретически. Данную величину назвали “Абсолютный ноль”. Абсолютный ноль является самой низкой температурой вещества и во Вселенной. В лабораториях можно достигать любых малых величин температуры, но вот абсолютный ноль достигнут не будет, потому что эта величина противоречит всем законам физики и термодинамике в частности.
К самой низкой температуре в природе подобрались физики из США Эрик Корнелл и Карл Виман. В 1995 году во время охлаждения атомов рубидия физики смогли достигнуть температуры меньше чем 1/170 миллиардов доли градуса выше абсолютного нуля (5,9-10 – 12). Где сейчас самая низкая температура встречается на нашей Земле? В естественных условиях самую низкую температуру в мире можно встретить только в открытом космосе. Там температура достигает -270,5 по шкале Цельсия. Это обусловлено реликтовым излучением, которое пронзает нашу Вселенную. Эта температура равна примерно 2,7 по шкале Кельвина.
Где была самая низкая температура зафиксирована на Земле? Сейчас самая низкая температура зафиксирована в Антарктиде. Самая низкая температура воздуха бывает -89,2 градуса Цельсия. Этот рекорд был достигнут в 1983 году. После этого самая низкая температура на Земле не могла побить данный рекорд. Но через 30 лет в 2013 году ученые смогли установить еще один рекорд. Самая низкая температура на планете достигла отметки -93,2 градуса Цельсия. Область с самой низкой температурой в мире находится в горах Антарктиды между двумя вершинами Фуджи и Аргус. Все измерения и исследования ученые проводили с помощью спутника. Но эта самая низкая зафиксированная температура не была внесена в книгу рекордов Гиннеса. А все потому, что измерения происходили бесконтактным методом со спутника, а не контактным термометром.
О самой низкой температуре по Цельсию в городах России. Самая низкая температура в Перси была зарегистрирована в 1978 году и составила -47,1 градусов. Норильск является одним из северных городов России и самая низкая температура в Норильске может опускаться -60 градусов по Цельсию. Самая низкая температура в Сургуте достигает -40 градусов. А вот самая низкая температура в Сочи была зарегистрирована в 1899 году это -4 градуса. Самая низкая температура в Крыму достигала -36,8 градусов. Такая температура была зафиксирована в 1940 году. Самая низкая температура в Таиланде может опуститься до +20 градусов и для местных жителей это считается "лютыми морозами". Как это звучит не пародоксально, но в 1935 году в феврале месяце была зарегистрирована самая низкая температура в Африке. Температура опустилась до -23.9 градусов. Морозная Якутия, самая низкая температура которой достигала -77.8 градусов по Цельсию, считается самым холодным местом в России.
С наступлением зимних холодов наш образ жизни кардинально меняется, так как человеческому организму комфортнее быть в тепле. Мы одеваемся, греем свои дома, защищаем то, что может повредиться от мороза. Автомобилистов как обычно волнует вопрос о том, где купить незамерзайку . Если вы, конечно, не житель Уренгоя или другого северного города, то, возможно, не ощущали на себе очень жгучего мороза. В 19 веке для каждого земного материка были зафиксированы свои рекорды низких температур. Так в Антарктиде предел составлял -89С, в Азии -68С, в Северной Америке - 66С, в Европе -58С, в Южной Америке -39С, в Африке -24С, в Австралия -23С. В 1963 г в атмосфере над Швецией была зафиксирована температура -143С. На сегодняшний день это – самая низкая температура, зафиксированная в атмосфере Земли.
Абсолютный ноль
Любое вещество состоит из атомов и имеет свою внутреннюю энергию. Абсолютный ноль или температура -273С для вещества наступает тогда, когда оно полностью лишено всякой энергии.
Где же во вселенной находится самая низкая температура? Ночью температура поверхности Луны может опускаться до -227С, а космический вакуум – это пустота с температурой -265С. Но самая низкая температура находится не в космосе, а, как не странно, на Земле. В лабораторных условиях на Земле теоретически можно достигнуть температуры -273,15С. Одними из первых открывателей этого события были ученые первой половины двадцатого века, которые изучали свойства ртути при сверхнизких температурах. Охлажденная до -262С ртуть уменьшала свою сопротивляемость току почти к нулю, тем самым становясь сверхпроводником. Охлажденные материалы обладали также сверхтекучестью и способностью просачиваться сквозь твердое вещество.
Ученые Массачусетского университета экспериментировали с атомами натрия, пытаясь удержать их в одинаковом квантовом состоянии с помощью магнитного поля. Этим самым они почти приблизились к абсолютному нолю температуры. Такой конденсат Бозе-Эйнштейна, названный в честь ученых, которые предсказали это событие, имеет необычайные свойства. Как известно, скорость светового луча в вакууме составляет 300000 км/с, а в созданном конденсате скорость света замедляется вплоть до полной остановки. Это дает предпосылки «собрать» световые фотоны и преобразовывать их электрический ток.
Из вышеперечисленного можно сделать заключение, что даже самый сильный холод может принести пользу, а не только неудобства в зимней дороге, когда спасти может только незамерзайка купить оптом которую намного выгодней.
Каждый приличный атом любит тепло. Настолько любит, что когда нагревается, начинает усиленно вибрировать, колебаться, двигаться в разные стороны. Чем больше нагревается вещество, тем быстрее движутся его атомы и тем выше температура. Наша жизнь протекает в очень узком температурном диапазоне. Если термометр показывает больше 42 градусов, то в отсутствие жаропонижающего человек довольно быстро умрёт. Изменение средней температуры околоземной атмосферы всего на полградуса чревато засухами, наводнениями, ураганами. При этом температуры во Вселенной меняются в необычайно широких пределах, и самые высокие из них просто поражают воображение.
Самая высокая из всех возможных
Где При рождении Вселенной.
Значение 1,416 808 (33) × 10 32 градусов по Кельвину (то есть в сто миллионов раз больше, чем триллион триллионов).
Обстоятельства Это было от нуля до 10 -43 секунды в развитии нашей Вселенной. Называется то время планковской эпохой и оно пока что не поддается описанию существующими методами математики и физики. Предполагается, что таким разогретым было квантовое поле, составлявшее в тот момент весь мир.
Вселенная тогда была практически точкой, в 10 с 35 нулями раз меньше метра. И обладала рекордной плотностью (ещё бы, весь космос загнать в песчинку!), энергией, а также самой высокой из температур, поддающихся описанию. Со всем, что горячее, физика уже не может совладать из-за отсутствия теории квантовой гравитации - концепции, объединяющей постулаты квантовой механики и релятивистской физики. Выше этой температуры четыре взаимодействия - гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное - сливаются в одно, и даже Эйнштейн в своё время потерпел неудачу в создании адекватной теории, описывающей это явление.
Самая высокая в наше время
Где Центр свежей нейтронной звезды.
Сколько 1 000 000 000 000 градусов по Кельвину.
Обстоятельства Даже лучшие новогодние фейерверки вряд ли сравнятся с теми, что устраивает иногда Вселенная. Вспышки некоторых сверхновых по светимости превосходят многие галактики. После вселенских салютов от звезды остаётся либо нейтронная звезда, либо чёрная дыра. В первом случае температура в её ядре может достигать триллиона градусов (10 12 К), однако из-за интенсивного испускания нейтрино за секунды она снижается до 100 миллиардов градусов, а через несколько лет уже не превышает «всего» до миллиона. Занятно, что даже чёрные дыры могут нагреваться до десятков миллионов градусов, если рядом есть звезда, из которой удаётся выкачивать плазму. Такая плазма, закручиваясь в диск вокруг дыры, из-за трения разогревается до колоссальных температур.
Самая высокая в Солнечной системе
Где Центр и корона Солнца.
Сколько 15 000 000 градусов по Кельвину в центре Солнца и до 20 000 000 в отдельных участках короны.
Обстоятельства Поверхность нашей звезды не так чтобы рекордсмен - каких-то 6000 кельвин, как и в центре Земли. А вот ядро разогревается до 15 миллионов, но даже его превосходит солнечная корона над поверхностью звезды. Она состоит из потоков газа, гигантских протуберанцев - энергетических выбросов размером в миллионы километров. В среднем корона разогревается до 1–2 миллионов градусов, но в отдельных выбросах температура может быть выше, чем в ядре.
Среди планет наивысшие температуры нужно искать на Меркурии и Венере. Меркурий - лидер по перепадам температур: повёрнутая к Солнцу сторона разогревается до 473 °С, а в тени может быть «мороз» до 193 °С. Венера, горячая из-за парникового эффекта, чуть уступает соседу - 464 °С, зато климат там более ровный.
Самая высокая из полученных человеком
Где Большой адронный коллайдер.
Сколько ≈10 000 000 000 000 градусов по Кельвину.
Обстоятельства Герои фантастического сериала Lexx, инопланетяне, наблюдают за взрывом Земли после запуска БАК. А ведь они предупреждали!.. Впрочем, Земля пока не думает взрываться, зато этот коллайдер выдал самую большую зарегистрированную температуру во Вселенной, и это результат целенаправленной деятельности людей. В 2010 году учёные столкнули два иона свинца, разогнав их до околосветовых скоростей. Подобные эксперименты позволяют лучше понять раннюю Вселенную, ибо именно до таких температур она прогрелась за несколько секунд после начала расширения.
Если говорить о пользе для народного хозяйства, то для запуска термоядерной реакции, мечты всех энергетиков мира, плазму нужно разогреть всего-то до 100 миллионов градусов. Но эту температуру необходимо поддерживать достаточно долго, так что коллайдер здесь не помощник.
Самая высокая на Земле
Сколько 56,7 ° градусов по Цельсию.
Обстоятельства До 2012 года самой горячей точкой считался городок Эль-Азизия в Ливии, где в 1922 году была зафиксирована температура свыше 58 градусов (естественно, в тени). Но Всемирная метеорологическая организация выпустила пресс-релиз, в котором правильность измерений и квалификация ливийского метеоролога были подвергнуты сомнению. В общем, несмотря на общее потепление климата и обновления локальных рекордов (например, в 2010 году зафиксирован температурный максимум в России - 45,4 °С на метеостанции в Калмыкии), лидером остаётся калифорнийское ранчо Фёрнис-Крик. Что же касается погоды вне населённых пунктов, тут первенство принадлежит солончаковой пустыне Деште-Лут в Иране, согласно спутниковым данным, нагревающейся до 70,7 °С.
