گرم‌ترین دمای ممکن چقدر است؟
رسیـــــــــــدن بـــــه بـــی‌نهــــــــایت هـــر چیــــــز، یـــکـی از رونـــدهای محبوب و پرطرفدار این روزهای دنیای دانش و فناوری است. صحبت درباره دقیق‌ترین‌ها، هوشمندترین‌ها، بزرگ‌ترین‌ها یا کوچک‌ترین‌ها همیشه داغ است. بحث رسیدن به گرم‌ترین دمای موجود گرچه در دسته «ترین‌ها» قرار می‌گیرد، دغدغه جدیدی نیست و دانشمندان بارها تلاش کردند آن را ثبت و اندازه‌گیری کنند.
پیش از شروع موضوع باید به این نکته توجه کنیم که موضوع گرم‌ترین حد دما با موضوع گرم‌ترین نقطه جهان که گاهی در گرندکنیون آمریکا ثبت می‌شود، گاهی در صحرای آفریقا و گاهی هم در کویر شهداد کرمان متفاوت است. اولین چیزی که ممکن است هنگام فکر‌کردن به دما به ذهن خطور کند، توصیف مقدار گرمای یک جسم یا منطقه است اما منظور این مقاله چنین چیزی نیست.
صحبت در مورد سردترین دمای ممکن نسبتا ساده به نظر می‌رسد. سردترین سرما صفر مطلق است. همان‌طور که می‌دانید حرکت باعث اصطکاک می‌شود و اصطکاک گرما می‌آفریند. به این ترتیب، صفر مطلق در اصل زمانی است که تمام حرکات متوقف شود و دما به منفی 273.15درجه سانتی‌گراد برسد. از نظر عملی، این نقطه دقیق برای همیشه دور از دسترس است اما دانشمندان به طرز وسوسه‌انگیزی به این دما خیلی نزدیک شده‌اند و اخیرا در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) مولکول‌ها را فقط تا 500میلیاردیم درجه بالای صفر مطلق سرد کردند.
اما در مورد رسیدن به گرم‌ترین دمای ممکن، واقعا به این سادگی نیست. توقف تمام حرکات یک چیز است، این‌که چگونه انرژی را تا بی‌نهایت بالا ببرند و حداکثر حرکت را ایجاد کنند، موضوع دیگری است.
در این بین حتی چگونگی اندازه‌گیری حداکثر حرکت هم پرسش مهمی است. این کار در محاسبات فیزیک و از نظر تئوری امکان پذیر است اما یک نظریه لزوما آن چیزی نیست که در واقعیت فیزیکی بتوان به آن دست یافت.
صفر مطلق گرما
ذرات مرتب در حرکت هستند و گرمای خود را به ذرات دیگر تبادل می‌کنند. بنابراین اندازه‌گیری انتقال انرژی گرمایی، نسبی است. در تئوری، نقطه‌ای به عنوان صفر مطلق گرما شناخته می‌شود که به لطف قوانین ترمودینامیک، دیگر انرژی گرمایی از یک سیستم حذف نشود. در نهایت، رسیدن به این نقطه فقط زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات به تعادل حرارتی دست یابند. فیزیکدانان ادعا می‌کنند برای این‌که به گرم‌ترین دما دست یابند، جهان باید به تعادل گرمایی برسد؛ دمایی آن‌قدر داغ که همه اجرام در یک دما می‌مانند.
به این ترتیب به نظر می‌رسد بالاترین دمای ممکن شناخته شده، 142نونیلیون کلوین (nonillion kelvins) باشد. این بالاترین دمایی است که دانشمندان بر اساس مدل استاندارد فیزیک ذرات ـــ که فیزیک زیربنایی و حاکم بر جهان است ـــ می‌شناسند. فراتر از این، فیزیک فرومی‌پاشد. این گرم‌ترین دمای ممکن به عنوان دمای پلانک (planck) شناخته می‌شود.
جای تعجب نیست که دانشمندان فکر می‌کنند نزدیک‌ترین زمانی که تا به حال چیزی در عالم به این دما رسیده، درست پس از مهبانگ (بیگ بنگ) در ابتدای شکل‌گیری عالم است.
فیزیکدانان می‌گویند در اولین لحظات عالم ما، فضا و زمان چنان سریع منبسط شد که ذرات قادر به برهم کنش نبوده‌اند و به این معنی تبادل گرما وجود نداشته است.
منبع: Futurism
آیسا اسدی - گروه دانش
صحبت در مورد سردترین دمای ممکن نسبتا ساده به نظر می‌رسد. سردترین سرما صفر مطلق است. همان‌طور که می‌دانید حرکت باعث اصطکاک می‌شود و اصطکاک گرما می‌آفریند. به این ترتیب، صفر مطلق در اصل زمانی است که تمام حرکات متوقف شود و دما به منفی 273.15درجه سانتی‌گراد برسد. از نظر عملی، این نقطه دقیق برای همیشه دور از دسترس است اما دانشمندان به طرز وسوسه‌انگیزی به این دما خیلی نزدیک شده‌اند و اخیرا در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) مولکول‌ها را فقط تا 500میلیاردیم درجه بالای صفر مطلق سرد کردند.
اما در مورد رسیدن به گرم‌ترین دمای ممکن، واقعا به این سادگی نیست. توقف تمام حرکات یک چیز است، این‌که چگونه انرژی را تا بی‌نهایت بالا ببرند و حداکثر حرکت را ایجاد کنند، موضوع دیگری است.
در این بین حتی چگونگی اندازه‌گیری حداکثر حرکت هم پرسش مهمی است. این کار در محاسبات فیزیک و از نظر تئوری امکان پذیر است اما یک نظریه لزوما آن چیزی نیست که در واقعیت فیزیکی بتوان به آن دست یافت.
صفر مطلق گرما
ذرات مرتب در حرکت هستند و گرمای خود را به ذرات دیگر تبادل می‌کنند. بنابراین اندازه‌گیری انتقال انرژی گرمایی، نسبی است. در تئوری، نقطه‌ای به عنوان صفر مطلق گرما شناخته می‌شود که به لطف قوانین ترمودینامیک، دیگر انرژی گرمایی از یک سیستم حذف نشود. در نهایت، رسیدن به این نقطه فقط زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات به تعادل حرارتی دست یابند. فیزیکدانان ادعا می‌کنند برای این‌که به گرم‌ترین دما دست یابند، جهان باید به تعادل گرمایی برسد؛ دمایی آن‌قدر داغ که همه اجرام در یک دما می‌مانند.
به این ترتیب به نظر می‌رسد بالاترین دمای ممکن شناخته شده، 142نونیلیون کلوین (nonillion kelvins) باشد. این بالاترین دمایی است که دانشمندان بر اساس مدل استاندارد فیزیک ذرات ـــ که فیزیک زیربنایی و حاکم بر جهان است ـــ می‌شناسند. فراتر از این، فیزیک فرومی‌پاشد. این گرم‌ترین دمای ممکن به عنوان دمای پلانک (planck) شناخته می‌شود.
جای تعجب نیست که دانشمندان فکر می‌کنند نزدیک‌ترین زمانی که تا به حال چیزی در عالم به این دما رسیده، درست پس از مهبانگ (بیگ بنگ) در ابتدای شکل‌گیری عالم است.
فیزیکدانان می‌گویند در اولین لحظات عالم ما، فضا و زمان چنان سریع منبسط شد که ذرات قادر به برهم کنش نبوده‌اند و به این معنی تبادل گرما وجود نداشته است.
منبع: Futurism
آیسا اسدی - گروه دانش
