Содержание
«Почему самая низкая температура -273°C, а самая высокая – несколько десятков миллионов? » — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
Почему такая огромная пропасть?
ТехнологииАстрономия+3
Gottfried Lenz
·
612,8 K
Ответить2Уточнить
N & O
Физика
1,6 K
Астрономия физика космология квантовая механика
· 2 мая 2021
Температура по шкале Цельсии была ориентирована на точки замерзания и кипения воды. Им приписали, соответственно 0 и 100 градусов. Далее разделили промежуток шкалы на 100 равных частей и получили 1 градус.
Почему самая низкая температура оказалась -273 градусов?
Самой низкой температуре соответствует точка на шкале, при которой давление идеального газа обращается в нуль при фиксированном объёме.
В таком состоянии тепловое движение молекул, как бы, прекращается. Шкала Кельвина ориентирована именно на это значение. Это 0 К.
Между этими шкалами есть связь: Т=t + 273
По результатам последних исследований самые высокие температуры зафиксированы в квазарах. Они могут разогреваться до нескольких триллионов градусов.
Почему такой огромный контраст температур во Вселенной?
Ответ: так устроен Мир. Только так было возможно проявление неисчерпаемости материи в бесконечном многообразии видов, свойств и форм взаимодействия!
120,4 K
Аркадий Иванов
5 мая 2021
это всё условности
Комментировать ответ…Комментировать…
sergey trofimow
Технологии
80
Ремонт ноутбуков. Ремонт-диагностика материнских плат ноутбуков.Онлайн консультации.
· 22 сент 2021 · notebyte.
ru
Потому что температура — это показатель скорости движения .
Движения чего ? Физика говорит- молекул — это что касается земных условий.Если на этом остановиться- то значит чем больше скорость — тем выше температура. Скорость ограничена сверху — скоростью свету. А снизу количеством молекул и нулевым движением.
Если нет вещества — то температура чего меряется.?
— 273 гр… Читать далее
инженер электронщик -программист.
Перейти на notebyte.ru
16,0 K
Andrey Rychkov
24 сентября 2021
На самом деле космический вакуум до предела заполнен веществом,плазмой и иными высокочастотными формами жизни.Челов… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Сергей Петрович
Религия
788
Женат. Слесарь сварщик. Люблю спорт, природу, музыку. Нравится узнавать что-то новое в.
.. · 27 мая 2021
И очевидно что во всём прослеживается продуманный замысел. Нас удивляет большой разброс температур во вселенной, однако можем воспринимать чём-то само собой разумеющимся, точно отрегулированный угол, расстояние от солнца и другие силы вокруг земли, которые делают нашу планету пригодный для безопасной и конформной жизни, она полна многообразия чудесных творений которые… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Susanna Kazaryan
Физика
32,1 K
Сусанна Казарян, США, Физик · 15 мар 2017
1. «Почему -273 С ?». При температуре -273,15 °C (при абсолютном 0 К), кинетическая энергия молекул равна 0.
2. «А максимальная?» Максимальная температура ограничена полной массой-энергией Вселенной. В центре Солнца температура равна около 15 млн градусов. В центре новорождённых нейтронных звезд от 100 млрд до Tриллиона градусов.
3. «А почему огромная пропасть между.
.. Читать далее
106,3 K
Timur Dii
20 мая 2017
Про полную энергию вселенной можно пруф какой-нибудь, а то выглядит немного эзотерично (на житейскую логику… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Владимир Николаевич
Менеджмент
2,5 K
Пенсионер · 5 мая 2021
Дело в том, что наша жизнь возможна только при температурах близких к нулю по шкале Цельсия. Человек редко живет при -40 или +40, где уж там выдержать миллионы градусов. В минусовую область «градусник» заходит только на -273 градуса. При этой температуре молекулы прекращают тепловые колебания. Холоднее уже не бывает. Ноль по Цельсию очень понятен. Представьте, если бы… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Александр Лычёв
Топ-автор
12,3 K
Так вышло, что разбираюсь во многих областях.
Веду канал «Ходячая энциклопедия» на Дзене:… · 26 мар 2021
Это вытекает из сути температуры как физического параметра. Обычно температура понимается как энергия беспорядочного движения частиц вещества, что является функцией от скорости движения этих частиц. При абсолютном нуле и то, и другое становится равным нулю. Двигаться медленнее, чем стоять на месте, невозможно.
А вот двигаться намного быстрее можно. Но существование… Читать далее
43,5 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Алексей Алеинов
251
Буду рад новым друзьям · 24 янв 2021
Не каждый физик сможет ответить правильно на этот вопрос с первой попытки.
Чтобы понимать почему такая разница, надо узнать ответ на вопрос «Что такое температура?»
Дело в том что во Вселенной не существует минусовой температуры.
Минусовую температуру придумали люди, исключительно для своего удобства.
-273 у физиков называется абсолютным нулём. Называется он так не… Читать далее
24,2 K
Комментарий был удалён за нарушение правил
Комментировать ответ…Комментировать…
Александр Байков
795
Электромонтёр. Времени много, читать люблю. Понемногу обо всем. · 24 янв 2021
«Такая огромная пропасть» возникла потому, что процессы, которые мы можем наблюдать (и для которых и предназначены «бытовые» шкалы температуры вроде шкалы Цельсия) — «холодные». Ну накой нам шкала с нулём на температуре кипения вольфрама?
А физики, имеющие дело с подобными температурами, используют шкалу Кельвина, на которой отрицательных температур нет вообще. Соответст… Читать далее
16,0 K
Комментарий был удалён за нарушение правил
Комментировать ответ…Комментировать…
Евгений Корякин
1,0 K
В 1996 начал писать стихи и разноплановую прозу.
Я изучал квантовую теорию поля с 2003… · 30 мая 2021
По современным экспериментальным данным максимальная температура выше десятков миллионов. Температура у основания джетов квазаров составляет триллионы градусов! Это было измерено не очень давно комбинацией наземных и космических радиотелескопов.
14,5 K
Комментировать ответ…Комментировать…
игорь звягин
-27
Пенсионер Я очень старый человек и никогда не считал себя очень умным человеком . а стал… · 1 мар 2021
Хочу сказать что очень глупый вопрос Шкалу градусника выдумал человек . и не один их было 3 трое Фарингейт Кельвин и Цельсий А можно начать отсчёт температуры от абсолютного нуля зато не будет не плюса не минуса Это как числа начало есть . а конца нет
Александр Лычёв
26 марта 2021
А чем вам шкала Реомюра не угодила, что вы её не учитываете?
Комментировать ответ…Комментировать…
Быстрый ответ: какова максимальная и минимальная температура планеты Земля?
Средняя температура на поверхности составляет 14ºC, колеблясь от -60ºC до +45ºC (рис.
2), но вертикальные колебания больше.
Температура и давление. Средняя температура, зарегистрированная на Марсе, составляет -63 ° C (-81 ° F) с максимальной температурой 20 ° C (68 ° F) и минимальной температурой -140 ° C (-220 ° F).
Поэтому для расчета термической амплитуды достаточно вычислить разницу между максимальной и минимальной температурой, например: Если в течение суток максимальная температура составляет 30 °С, а минимальная 10 °С, то разница между температурами составляет 20°С. В этом случае мы говорим, что суточная термическая амплитуда велика.
Другим весомым фактором является наличие материи: она может удерживать тепло. Когда пространство становится пустым, температура падает. В условиях полного вакуума (отсутствия материи) температура падает до минус 272°C, что на 1 градус выше абсолютного нуля. «Это похоже на измерение минимальной температуры космоса.
Атмосфера Земли состоит из газов, пропускающих солнечное излучение и поглощающих большую часть тепла (теплового инфракрасного излучения), излучаемого нагретой поверхностью Земли.
Это свойство известно как парниковый эффект.
Там была зафиксирована самая низкая температура в истории: -67,7ºC, в 1933 году. «Зимы у нас холодные, но в отдельные годы бывает больше жарких дней, достигающих иногда -40ºC.
Ученые преодолевают барьер, установленный квантовой физикой, и приближаются к самой низкой возможной температуре: – 273,15 °C, абсолютному нулю.
С помощью лазера американским ученым удалось достичь в лаборатории самой низкой температуры в мире, приблизившись к «абсолютному нулю», 0 кельвинов (эквивалентно -273 °C).
Температура поверхности Марса колеблется от -143 ° C (зимой на полярных ледяных шапках) до 35 ° C (экваториальное лето). Широкий диапазон температур обусловлен тонкой атмосферой, не способной аккумулировать много солнечного тепла, низким атмосферным давлением и малой тепловой инерцией марсианского грунта.
А поскольку расстояние между Солнцем и Марсом разное, температура колеблется от -125 градусов по Цельсию марсианской зимой до 22 градусов по Цельсию марсианским летом.
После дисквалификации Плутона как планеты Нептун считается самой холодной планетой со средней температурой -200ºC. Нептун — восьмая планета Солнечной системы, состоящая в основном из водорода и гелия. Нептун испытывает колебания давления и температуры в зависимости от высоты.
Среднесуточная температура получается путем сложения температур, зарегистрированных на термометре в каждый час дня, и деления на 24 (часа). Среднемесячная величина является результатом суммы и деления ее на количество дней месяца. Среднегодовое тепловое значение получается путем сложения средних месячных значений и деления результата на 12 (месяцев).
Эти два понятия имеют разное значение в метеорологии. Под погодой понимаются атмосферные условия, зарегистрированные за короткий период времени — примером этого является волна холода, которая должна достичь Бразилии. Климат, с другой стороны, представляет собой более продолжительную и полную картину погодных условий.
Просто добавьте 273 к значению шкалы Цельсия, и вы получите результат в Кельвинах. В обратном режиме просто вычтите 273 из шкалы Кельвина, и вы получите значение в градусах Цельсия. ТК = ТС + 273, где ТК — температура в градусах Кельвина, а ТС — температура в градусах Цельсия.
Какая самая высокая температура в известной Вселенной, и можем ли мы ее достичь? : ScienceAlert
(sakkmesterke/Getty Images)
Из того, что мы знаем о нашей Вселенной, самая низкая возможная температура составляет «абсолютный» ноль градусов Кельвина, или -273,15 градуса Цельсия (-459,67 градуса по Фаренгейту). Но как насчет максимально возможной температуры?
Физика немного неясна в отношении того, как выглядит самый горячий из горячих, но с теоретической точки зрения такая вещь существует — или, по крайней мере, существовала — когда-то существовала. Это называется Планковская температура , но, как и все в жизни, тоже не все так просто.
Что такое температура?
Первое, что может прийти на ум при мысли о температуре, это описание количества тепла, содержащегося в объекте. Или, если уж на то пошло, не содержит.
Теплота или тепловая энергия является важной частью объяснения. Наше интуитивное понимание тепла состоит в том, что оно течет от источников с более высокой температурой к источникам с более низкой температурой, подобно дымящейся чашке чая, охлаждающейся, когда мы дуем на нее.
С точки зрения физики, тепловая энергия больше похожа на усреднение случайных движений в системе, обычно между частицами, такими как атомы и молекулы. Поместите два объекта с разным количеством тепловой энергии достаточно близко, чтобы можно было соприкоснуться, и случайные движения будут комбинироваться, пока оба объекта не придут в равновесие. Как форма энергии, теплота измеряется в джоулях.
Температура , с другой стороны, описывает передачу энергии из более горячих областей в более холодные, по крайней мере теоретически. Обычно он описывается как шкала в таких единицах, как Кельвин, Цельсий или Фаренгейт. Пламя свечи может иметь более высокую температуру по сравнению с айсбергом, но количество тепловой энергии в ее нагретом фитиле не будет иметь большого значения, если его поместить на фоне горы замерзшей воды.
Что такое абсолютный ноль?
Абсолютный ноль — это температура, то есть мера относительной передачи тепловой энергии. Теоретически, это точка на температурной шкале, где тепловая энергия больше не может быть удалена из системы благодаря законам термодинамики.
Фактически, эта точная точка всегда недосягаема. Но мы можем подойти к этому очень близко: все, что нам нужно, — это способы уменьшить среднее количество тепловой энергии, распределяемой между частицами системы, возможно, с помощью лазеров или подходящего типа триггерного магнитного поля.
Но, в конце концов, всегда есть усреднение энергии, которое оставит температуру на долю выше теоретического предела того, что можно извлечь.
Какая самая высокая возможная температура?
Если абсолютный ноль устанавливает предел для , вытягивающий тепловой энергии из системы, то вполне логично, что существует также ограничение на то, сколько тепловой энергии мы можем впихнуть в один. Есть. На самом деле существует несколько ограничений, в зависимости от того, о какой именно системе мы говорим.
На одном полюсе есть что-то, что называется Планковская температура и эквивалентно 1,417 x 10 32 Кельвина (или что-то вроде 141 миллиона миллионов миллионов миллионов миллионов градусов). Это то, что люди часто называют «абсолютно горячим». Ничто в сегодняшней Вселенной не приближается к таким температурам, но они действительно существовали в течение короткого момента прямо на заре времен. За эту долю секунды — фактически одну единицу планковского времени — когда размер Вселенной составлял всего одну планковскую длину в поперечнике, случайное движение ее содержимого было настолько экстремальным, насколько это возможно.
Еще горячее, и такие силы, как электромагнетизм и ядерные силы, будут на одном уровне с силой гравитации. Объяснение того, как это выглядит, требует физики, которой мы еще не овладели, которая объединяет то, что мы знаем о квантовой механике, с общей теорией относительности Эйнштейна.
Это тоже довольно специфические условия. Время и пространство больше никогда не будут так ограничены. Сегодня лучшее, на что способна Вселенная, — это мизерные несколько триллионов градусов, которые мы создаем, когда сталкиваем атомы в коллайдере.
Противоположность абсолютному нулю
Но есть и другой взгляд на тепло, который переворачивает весь вопрос о температуре с ног на голову.
Имейте в виду, что тепловая энергия описывает среднее движение частей системы. Все, что требуется, — это небольшой процент его частиц, которые летают хаотично, чтобы его можно было назвать «горячим».
Так что же произойдет, если мы изменим это состояние и получим гораздо больше быстрых частиц, чем медленных? Это то, что физики называют обратным распределением Максвелла-Больцмана, и, как ни странно, оно описывается с использованием значений, которые идут ниже абсолютного нуля .
Эта странная система, кажется, выбрасывает свод правил физики. Мало того, что мы количественно определяем его как отрицательное значение до абсолютного нуля, технически оно горячее, чем любое положительное значение. В буквальном смысле горячее, чем горячее.
Как причуда статистики, это не то, что мы найдем в любом естественном уголке Вселенной. Во-первых, для этого потребуется бесконечное количество энергии, а затем еще немного.
Это не значит, что мы не можем немного изменить правила и сделать что-то подобное. В 2013 году его продемонстрировали физики Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана и Института квантовой оптики Макса Планка в Германии; однако они использовали атомарные газы в очень специфических условиях, которые налагают свои собственные верхние пределы энергии.
В результате получилась устойчивая система частиц с такой большой кинетической энергией, что в нее невозможно было впихнуть больше. градусов ниже абсолютного нуля.
Такое причудливое состояние теоретически может поглощать тепловую энергию не только из более горячих, но и из более холодных пространств, что делает его настоящим монстром экстремальных температур.
В этом дьявольском уголке Вселенной машина могла бы пыхтеть с более чем 100-процентной эффективностью, питаясь как горячим, так и холодным воздухом, казалось бы, попирая законы термодинамики.
Все пояснения определяются специалистами по проверке фактов как правильные и актуальные на момент публикации. Текст и изображения могут быть изменены, удалены или добавлены по решению редакции для обеспечения актуальности информации.
Экстремальные температуры Вселенной: от самых низких до самых высоких
Экстремальные температуры Вселенной
Большинству из нас очень легко не заметить температуру.
Наши транспортные средства и внутренние помещения оснащены климат-контролем, холодильники постоянно охлаждают наши продукты, а легким поворотом крана мы получаем воду оптимальной температуры. Конечно, наше представление о том, что горячо, а что холодно, на самом деле очень узкое по большому счету.
Даже резкий контраст между продуваемыми ветром ледниками Антарктиды и вздымающимися песками наших пустынь — всего лишь точка в полном температурном диапазоне Вселенной. На сегодняшнем графике, созданном студией IIB, показаны самые высокие и самые низкие температуры в нашей Вселенной.
Но сначала: что такое температура?
Прежде чем рассматривать этот вид экстремальных температур сверху вниз, полезно вспомнить, что на самом деле измеряется температура — кинетическая энергия или движение атомов.
Гипотетически атомы просто перестанут двигаться, когда достигнут абсолютного нуля. По мере того как вещество нагревается, оно начинает «вибрировать» более энергично, переходя из твердого состояния в газообразное. В конце концов, плазма образуется, когда электроны уходят от ядер.
С помощью этого краткого руководства давайте углубимся в некоторые из самых горячих идей в этой замечательной визуализации данных.
Максимумы и минимумы на планете Земля
Самая низкая температура воздуха на Земле, -135ºF (-93ºC) , была зарегистрирована в Антарктиде в 2010 году. С тех пор ученые обнаружили, что температура поверхности льда может опускаться до -144ºF (-98ºC) .
Условия должны быть идеальными: чистое небо и сухой воздух должны сохраняться в течение нескольких дней полярной зимой. В окружении такого холода человеческие легкие фактически кровоточат всего за несколько вдохов.
На другом конце спектра экстремальных температур самая высокая температура поверхности на Земле 160ºF (71ºC) наблюдалась в иранской пустыне Лут в 2005 году. Фактически, в пустыне Лут зафиксирована самая высокая температура поверхности в 5 из 7 лет в течение 2003-2009 гг.исследования, что делает его самым жарким местом в мире. Темная галька пустыни, сухая почва и отсутствие растительности создают идеальные условия для палящего зноя.
Очень немногие организмы могут выдерживать такие температуры, но один удивительный тип делает это.
Удивительная тихоходка
Широко известная как «моховая свинья» или «водяной медведь», тихоходка длиной в один миллиметр чрезвычайно вынослива. В то время как большинству организмов для выживания нужна вода, тихоходки обходят это, входя в состояние «тун», в котором метаболизм замедляется всего до 0,01% от его нормальной скорости.
Когда воды не хватает, существо сворачивается и синтезирует молекулы, которые фиксируют чувствительные клеточные компоненты на месте до тех пор, пока не произойдет повторная гидратация. Помимо сухих условий, тихоходки также могут выживать как при температуре замерзания, так и при кипении, в условиях высокой радиации и даже в космическом вакууме.
В этом видеоролике, любезно предоставленном TEDEd, рассказывается больше о выносливом существе:
Испытание пределов
Хорошо это или плохо, но люди раздвинули температурные пределы здесь, на Земле.
В Массачусетском технологическом институте ученые охладили газообразный натрий до полмиллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. По словам лауреата Нобелевской премии Вольфганга Кеттерле, который был одним из руководителей команды: «Опуститься ниже одного нанокельвина (одна миллиардная часть градуса) — это все равно, что впервые пробежать милю менее чем за четыре минуты».
Не все эксперименты проводятся из простого любопытства. Обычные бомбы уже взрываются при температуре около 9000ºF (5000ºC) , но ядерные взрывы идут гораздо дальше. На долю секунды температура внутри ядерного огненного шара может достигать умопомрачительных 9 градусов.0007 18 000 000ºF (10 000 000ºC) .
Самая высокая из когда-либо зарегистрированных искусственных температур 9 900 000 000 000ºF (5 500 000 000 000ºC) , полученная на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН в Швейцарии. Это было достигнуто путем ускорения тяжелых ионов свинца до 99% скорости света и их столкновения.
Взлеты и падения Вселенной
В то время как люди смогли создать чрезвычайно высокие и низкие температуры, Вселенная создала эти крайности естественным образом.
Несомненно, вселенная создана из самых горячих материалов. Температура Вселенной в возрасте 10⁻³⁵ секунд составляла колоссальные 1 октиллион ºC . Через несколько мгновений она «остыла» до 1 800 000 000ºF (1 миллиард ºC) , когда Вселенной было меньше двух минут.