Самая высокая температура во вселенной
Существует ли предел температуры?
Если вы изымете всю энергию из чего-нибудь, вы достигнете абсолютного ноля, самой низкой температуры во Вселенной (ну или почти абсолютного ноля, чем больше, тем лучше). Но какова самая высокая температура? «Ничто не пропадает. Все трансформируется», — говорил Майкл Энде. Думаю, очень многие задавались вопросом касательно самой высокой возможной температуры и не находили ответа. Если есть абсолютный ноль, должен быть и абсолютный… что?
Возьмем классический эксперимент: капнем пищевым красителем в воду с разной температурой. Что мы увидим? Чем выше температура воды, тем быстрее пищевой краситель распределяется по всему объему воды.
Почему так происходит? Потому что температура молекул непосредственно связана с кинетическим движением — и скоростью — участвующих частиц. Это значит, что в воде погорячее отдельные молекулы воды движутся с большей скоростью, и это значит, что частицы пищевого красителя быстрее будут транспортироваться в горячей воде, нежели в холодной.
Если бы вы остановили все это движение — довели все до идеального состояния отдыха (даже преодолели законы квантовой физики ради этого) — тогда вы достигли бы абсолютного ноля: самой холодной возможной термодинамической температуры.
Но как насчет движения в другую сторону? Если вы будете нагреваться систему частиц, очевидно, они будут двигаться все быстрее и быстрее. Но есть ли предел тому, как сильно вы сможете их нагреть, нет ли какой-нибудь катастрофы, которая помешает вам нагревать их после определенного предела?
При температуре в тысячи градусов тепло, которое вы передаете молекулам, начнет разрушать сами связи, которые удерживают молекулы вместе, и если вы будете продолжать увеличивать температуру, электроны начнут отделяться от самих атомов. Вы получите ионизированную плазму, состоящую из электронов и атомных ядер, в которой не будет нейтральных атомов вовсе.
Это еще в рамках разумного: у нас имеются отдельные частицы — электроны и положительные ионы — которые будут прыгать при высоких температурах, подчиняясь привычным законам физики. Вы можете повышать температуру и ждать продолжения.
При дальнейшем повышении температуры отдельные сущности, которые известны вам под «частицами», начинают разбиваться. Примерно при 8 миллиардах градусов (8 x 10^9), вы начнете спонтанно производить пары материи-антиматерии — электроны и позитроны — из сырой энергии столкновений частиц.
При 20 миллиардах градусов атомные ядра начнут спонтанно разрываться на отдельные протоны и нейтроны.
При 2 триллионах градусов протоны и нейтроны перестанут существовать, и появятся фундаментальные частицы, их составляющие — кварки и глюоны, их связи при таких высоких энергиях уже не выдерживают.
Примерно при 2 квадриллионах градусов вы начнете производить все известные частицы и античастицы в огромных количествах. Но и это не является верхним пределом. В этих пределах происходит много интересного. Видите ли, это та энергия, при которой вы можете произвести бозон Хиггса, а значит и та энергия, при которой вы можете восстановить одну из фундаментальных симметрий во Вселенной: симметрию, которая дает частице массу покоя.
Другими словами, как только вы нагреете систему до этого энергетического предела, вы обнаружите, что все ваши частицы теперь безмассовые и летают со скоростью света. То, что было для вас смесью материи, антиматерии и радиации, станет чистой радиацией (будет вести себя как она), оставаясь при этом материей, антиматерией или ни тем ни другим.
И это еще не конец. Вы можете нагревать систему до еще более высоких температур, и хотя быстрее двигаться в ней все не будет, оно будет преисполняться энергией, подобно тому как являются формой света радиоволны, микроволны, видимый свет и рентгеновские лучи (и все движутся со скоростью света), даже если обладают совершенно разной энергией.
Возможно, рождаются пока неизвестные нам частицы или проявляются новые законы (или симметрии) природы. Вы могли бы подумать, что достаточно просто нагревать и нагревать все до бесконечных энергией, чтобы это узнать, но не тут-то было. Есть три причины, почему это невозможно.
Но даже если бы вы превратили все это в чистую энергию (с помощью E = mc^2), и даже если бы вы использовали всю эту энергию для нагрева своей системы, вы не получили бы бесконечное количество энергии. Если заключить все это в единую систему, вы получите гигантское количество энергии, равное примерно температуре в 10^103 градуса, но и это еще не бесконечность. Получается, верхний предел остается. Но прежде чем вы до него доберетесь, у вас будет еще одно препятствие.
Дело в том, что если вы придадите отдельной квантовой частице достаточно энергии — даже если она будет безмассовой частицей, движущейся со скоростью света — она превратится в черную дыру. Есть масштаб, на котором просто иметь что-то с определенным количеством энергии, будет означать, что частицы не будут взаимодействовать как обычно, и если вы получите частицы с такой энергией, эквивалентной 22 микрограммам по формуле E = mc^2, вы сможете набрать энергию в 10^19 ГэВ, прежде чем ваша система откажется становиться горячее. У вас начнут появляться черные дыры, которые будут моментально распадаться до состояния низкоэнергетической термальной радиации. Получается, этот энергетический предел — планковский предел — является верхним для Вселенной и соответствует температуре в 10^32 кельвина.
Это намного ниже предыдущего предела, поскольку не только сама Вселенная конечна, но и черные дыры выступают сдерживающим фактором. Впрочем, это не все: есть ограничение и пуще.
Получается, вы можете легко набрать очень высокие температуры. Хотя физические явления, к которым вы привыкли, будут отличаться в деталях, вы по-прежнему сможете набирать температуры выше и выше, но только до точки, после которой все, что вам дорого, будет уничтожено. Но не бойтесь Большого адронного коллайдера. Даже на самом мощном ускорителе частиц на Земле мы достигаем энергий, которые в 100 миллиардов раз ниже, чем необходимые для вселенского апокалипсиса.
12 самых жарких мест во Вселенной
Видео:
Содержание:
Самая высокая температура, зарегистрированная на поверхности Земли, была измерена в июле 1913 года, когда термометры в Долине Смерти, пустыне на юго-востоке Калифорнии, недалеко от Лас-Вегаса, показали 56’7 ° C. Без сомнения, это что-то невероятно горячее.
Но во Вселенной все может стать намного жарче. И чем больше мы знаем о тайнах Космоса, тем больше мы чувствуем себя подавленными. Но сегодня это будет не из-за огромных размеров, а из-за достижимых температур.
Но какое место во Вселенной самое горячее? Какой была температура во время Большого взрыва? Есть ли максимальная температура, которая не может быть превышена? В сегодняшней статье мы отправимся в путешествие по Вселенной, чтобы исследовать места с такими невероятно высокими температурами, что они находятся за пределами нашего понимания.
Что такое температура?
Прежде чем отправиться в путешествие, важно понять, что такое температура, и ответить на вопрос, есть ли максимальная температура или, наоборот, можно увеличить ее до бесконечности. Таким образом, температура физическая величина, которая связывает энергию с движением частицы. Теперь разберемся с этим лучше.
Как мы хорошо знаем, вся материя во Вселенной состоит из атомов и субатомных частиц. Все они, в зависимости от уровня внутренней энергии, будут двигаться более или менее быстро. По этой причине температура является неотъемлемым свойством всех тел, поскольку все они состоят из движущихся частиц.
Чем выше его внутренняя энергия, тем больше будут двигаться частицы и, следовательно, тем выше его температура. Поэтому совершенно очевидно, что существует абсолютный ноль температуры. И дело в том, что чем ниже температура, тем меньше движутся частицы материи.
Так есть ли абсолютная горячность?
Но можно ли повышать температуру бесконечно? Есть ли абсолютное «горячее»? Да, но это очень и очень большое количество. И это не потому, что приходит время, когда частицы больше не могут двигаться. И что при температурах, подобных тем, которые мы увидим, ядра самих атомов «плавятся» в «супе» из субатомных частиц. Но мы еще вернемся к этому.
Настоящая причина того, что максимальная температура не может быть превышена, заключается в следующем. Все тела с материей и температурой (то есть все тела с материей) мы излучаем форма электромагнитного излучения. И пусть вас не пугает термин радиация, поскольку он не имеет ничего общего с ядерной энергией.
Мы должны представить это электромагнитное излучение как волны, распространяющиеся в пространстве. И в зависимости от того, насколько широк каждый из «гребней» этих волн, мы будем в одном месте спектра.
Объекты при более низких температурах излучают низкочастотные волны. С повышением температуры частота становится все выше и выше. Наши тела при той температуре, в которой мы находимся, находятся в области инфракрасного спектра. Следовательно, мы не излучаем собственный свет, но мы можем воспринимать температуру тела с помощью инфракрасных датчиков. Поэтому мы «генерируем» инфракрасное излучение.
Теперь наступает момент, когда, если температура продолжает повышаться, человек выходит за пределы инфракрасного спектра и достигает видимого спектра, где частота выше, волны короче и рассматриваемое тело излучает свет. Это известно как Дрейпер Пойнт, что указывает на то, что тело излучает свет ровно с 525 ° C.
Но что будет, если мы будем продолжать повышать температуру? Если мы превысим примерно 300 000 ° C, излучение больше не будет в видимом спектре, поэтому тело перестанет генерировать свет. Теперь мы переходим к более высоким частотам рентгеновского и гамма-излучения.
В этот момент, хотя излучение холодных тел испускало волны, пики которых были разделены почти на 10 см, когда они достигали миллионов градусов, расстояние между этими пиками составляет всего 0,1 нанометра, что в основном составляет размер атома.
И вот где, наконец, мы можем ответить на вопрос. И дело в том, что мы можем увеличивать температуру бесконечно, да, но наступает время, когда расстояние между этими гребнями достигает наименьшего расстояния, которое может существовать во Вселенной.
Речь идет о планковской длине, которая равна кратчайшее расстояние, которое может существовать физически в Космосе. Он в триллионы раз меньше протона. Следовательно, частота излучаемой телом волны не может быть выше, то есть гребни не могут быть ближе друг к другу.
Но это происходит при невероятно высоких температурах, что мы увидим позже. Следовательно, дело не в том, что существует предел температуры, а в том, что невозможно узнать, что произойдет, если мы добавим больше энергии, когда будет достигнута планковская длина.
Шкала температур во Вселенной
Поняв природу температуры и ответив на вопрос, есть ли абсолютная «горячая», мы можем теперь отправиться в путь. Это не означает, что следующие 12 мест являются самыми жаркими, но это помогает нам оценить температуру Вселенной в перспективе.
1. Лава: 1090 ° C
2. Поверхность красного карлика: 3800 ° C.
3. Ядро Земли: 5400 ° C
Ядро нашей планеты (и большинство подобных ей размеров) состоит в основном из чугун при очень высоких давлениях (в миллионы раз больше, чем у поверхности). Это приводит к тому, что температура выше, чем у поверхности красных карликов. Но давайте погорячимся.
4. Поверхность Солнца: 5 500 ° C.
5. Гипергигантская красная поверхность: 35 000 ° C.
Однако, будучи звездой, которая находится в конце своего жизненного цикла, энергия уже иссякает, поэтому она не достигает самых высоких температур. Примером может служить UY Scuti, самая большая звезда в нашей галактике с диаметром 2,4 миллиарда км. Наше Солнце, если рассматривать его в перспективе, имеет диаметр чуть более 1 миллиона километров.
6. Поверхность синего сверхгиганта: 50 000 ° C.
7. Ядро Солнца: 15 000 000 ° C
Сейчас становится действительно жарко. И мы перестали говорить о тысячах градусов, чтобы говорить о миллионах. Просто невообразимо. В ядре звезды случаются реакции ядерного синтеза, в котором ядра атомов водорода сливаются с образованием гелия.
8. Газовое облако RXJ1347: 300000000 ° C
Самое жаркое место во Вселенной. То есть место, где материя сохраняется во времени при более высокой температуре. Позже мы увидим места, в которых температура поддерживается только тысячные доли секунды, они типичны для теоретической физики или, попросту, не измерялись.
Это самая высокая температура во Вселенной, и считается, что это связано с тем, что галактики в этом скоплении постоянно сталкиваются друг с другом, выделяя невероятное количество энергии.
Изображение газового облака RXJ1347, места с самой высокой температурой из когда-либо измеренных.
9. Термоядерный взрыв: 350 000 000 ° C
При ядерном взрыве, будь то деление (ядра атомов распадаются) или синтез (два атома соединяются), достигается температура 350 миллионов градусов. Однако на это вряд ли стоит рассчитывать, так как такая температура сохраняется. несколько миллионных долей секунды. Если бы это длилось дольше, Земля бы уже исчезла.
10. Сверхновая: 3 000 000 000 ° C.
Воссоздание взрыва массивной звезды в сверхновой.
11. Столкновение протонов: 1 миллион миллионов миллионов градусов по Цельсию.
Мы попадаем в тройку лидеров, и при таких температурах все становится очень странно. Конечно, это столкновение протонов звучит для вас как ускоритель элементарных частиц, но вы подумаете, что невозможно, чтобы ученые позволили нам построить что-то под Женевой, где достигаются температуры в миллионы раз выше, чем у сверхновой, что в буквальном смысле является самым жестоким событием во Вселенной. Ну да, сделали.
Но не паникуйте, потому что температура в 1 миллион миллионов миллионов градусов достигается за почти ничтожный промежуток времени, который даже невозможно измерить. В этих ускорителях частиц мы заставляем ядра атомов сталкиваться друг с другом. на скоростях, близких к скорости света (300000 км / с) ждут, пока они разложатся на субатомные частицы.
Столкновение протонов (вместе с нейтронами, частицами, составляющими ядро) высвобождает столько энергии, что за одну миллионную секунды на субатомном уровне достигаются температуры, которые просто невозможно представить.
В ускорителях частиц мы сталкиваемся с протонами со скоростью, аналогичной скорости света.
12. Планковская температура: 141 миллион триллионов триллионов ° C.
Мы прибыли в теоретический предел температуры. При такой температуре ничего не было обнаружено, и, по сути, во Вселенной не может быть ничего такого горячего. Так почему мы поместили это здесь? Потому что было время, когда вся Вселенная была при такой температуре.
Прямо в этот момент в течение одной триллионной триллионной триллионной секунды Вселенная была на максимально возможной температуре: Планковская температура. Позже он начал остывать и расширяться, потому что сегодня, спустя много миллиардов лет, он продолжает расширяться благодаря достигнутой температуре.
Температура Планка составляет 141 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 ° C. Это просто невообразимо.
Временная шкала того, что произошло сразу после Большого взрыва.
youinf.ru
Cамая высокая температура во Вселенной
Какая температура самая большая во Вселенной?
Это поразительно, но самая высокая температура во Вселенной в 10 триллионов градусов по Цельсию была получена искусственным путем на Земле. Абсолютный рекорд температуры был установлен 7 ноября 2010 года в Швейцарии при эксперименте на Большом адронном коллайдере — БАК (самом мощном в мире ускорителе частиц).
В рамках эксперимента на БАК ученые поставили задачу — получить кварк-глюонную плазму, которая заполняла Вселенную в первые мгновения ее возникновения после Большого взрыва. С этой целью на скорости, близкой к скорости света, ученые столкнули пучки ионов свинца, обладающие колоссальной энергией. При столкновении тяжелых ионов начали возникать «мини-большие взрывы» — плотные огненные сферы, имевшие столь чудовищную температуру. При таких температурах и энергиях ядра атомов буквально плавятся и образуют «бульон» из составляющих их кварков и глюонов. В результате в лабораторных условиях и была получена кварк-глюонная плазма с самой высокой температурой с момента возникновения Вселенной.
До этого ни в одном эксперименте ученым еще не удавалось получить столь немыслимо высокой температуры. Для сравнения: температура распада протонов и нейтронов составляет 2 триллиона градусов по Цельсию, температура нейтронной звезды, которая формируется сразу после взрыва сверхновой, составляет 100 миллиардов градусов.
Выше температуры звезд
Согласно спектральной классификации Моргана-Кинана все звезды делятся на следующие классы по светимости, размеру и температуре:
О — голубые гиганты — 30000-60000 гр. Кельвина (Вега)
В — бело-голубые гиганты 10000-30000 гр. Кельвина (Сириус)
А — белые гиганты 7500-10000 гр. Кельвина (Альтаир)
F — желто-белые звезды 6000-7500 гр. Кельвина (Капелла)
G — желтые карлики 5000-6000 гр. Кельвина (Солнце)
К — оранжевые звезды 3500-5000 гр. Кельвина (не знаю примера)
М — красные гиганты 2000-3500 гр. Кельвина (Антарес)
Наше родное Солнце относится к желтым карликам и имеет температуру ядра в 50 миллионов градусов. Таким образом, температура полученной кварк-глюонной плазмы в 200 тысяч раз превысила температуру ядра Солнца. В тоже время в окружающем космосе обычно царит первозданный холод, так как средняя температура Вселенной только на 0,7 градуса выше абсолютного нуля.
Но почему при столкновении ионов свинца получаются такие высокие температуры?
Все дело в заряде частиц. Чем он больше, тем больше энергия, до которой частица разгоняется в поле коллайдера. Кроме того, ион сам по себе довольно крупный объект. Поэтому при столкновении таких частиц, да еще разогнанных до огромных энергий, и рождается вещество с фантастической температурой.
Кстати, они (ионы) никакой опасности не представляют, так как количество сверх-разогретого вещества очень мизерное, меньше, чем атом.
Прежний рекорд- 4 триллиона градусов, установленный в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), продержался всего пару месяцев. Для этого в коллайдере сталкивали ионы золота. Но уже тогда многие ученые предсказывали, что БАК превзойдет этот рекорд, ведь ионы свинца значительно тяжелее ионов золота.
Полученная учеными рекордная температура в 10 триллионов градусов по Цельсию держалась только несколько миллисекунд, но за это время было получено столько интересных данных, что на их анализ пришлось потратить несколько лет. Проводилось множество измерений и полученные данные многократно уточнялись и перепроверялись. После того как появилась уверенность, что кварк-глюонная плазма была получена, различные показатели пересчитали в давление и рекордную температуру.
В течение считанных микросекунд после Большого Взрыва Вселенная состояла из аналогичной кварк-глюонной плазмы, которая представляет собой не ионизированный газ, а скорее жидкость, лишенную вязкости и текущую почти без трения. В дальнейшем (по мере остывания) кварки объединяются в нейтроны и протоны, а уже из них возникают ядра атомов.
Что дальше?
Физики уверены, что при помощи БАК им удалось поймать мгновение перед тем, как плазма конденсировалась в адроны и мгновение до того, как было создано неравновесное состояние между материей и антиматерией (в другом случае наша Вселенная была бы наполнена лишь чистой энергией). Таким образом, проводимые исследования позволяют лучше понять процессы, которые происходили на ранних стадиях развития космоса. В конечном итоге ученые надеются еще больше приблизиться к пониманию того, как и почему из массы однородного кварк-глюонного «супа» возникла существующая материя
Возникновение такого особого состояния вещества, как кварк-глюонная плазма, является ключевым предсказанием квантовой хромодинамики. Согласно ей, по мере того, как ученым удастся воссоздавать условия все более ранних моментов эволюции нашей Вселенной, они увидят как, так называемое сильное взаимодействие, удерживающее нейтроны и протоны внутри атомного ядра, сойдет на нет.
Теперь с помощью установленного на БАКе детектора ALICE массой в 10 тысяч тонн, ученые смогут изучать условия, существовавшие во Вселенной всего через миллисекунду после давшего ей начало Большого взрыва.
Самая низкая и высокая температура во Вселенной
Абсолютно всем известен факт о том, что минимальный предел температуры это – 273,15 градуса по Цельсию или 0 градусов по Кельвину. Но почему именно эта цифра стала абсолютным нулём? И чем можно характеризовать изменение температуры вещества? Всё дело в энергии, под действием которой происходит непрерывное движение молекул.
При нагревании тела скорость движения его атомов увеличивается, а при остывании, напротив, уменьшается. Когда же их хаотичное движение полностью прекратится, это будет означать состояние термодинамического покоя тела. Иными словами, оно не будет испускать никакой энергии. Это и будет абсолютный минимум температуры, самая низкая температура Вселенной. Но на самом деле, абсолютный нуль – это лишь физическая модель, в точности повторить которую на реальной практике невозможно, поскольку даже при температуре – 273 С атомы всё равно будут немного двигаться. Об этом говорит принцип неопределенности Гейзенберга.
Разобравшись с этим вопросом, на ум сразу же приходит другой: существует ли максимально высокая температура?
Судя по всему, вещество будет нагреваться до тех пор, пока скорость движения частиц не подойдёт близко к скорости света, ведь она максимально возможная. Но не всё так просто. Тело может принимать энергию и после преодоления скоростного предела, но по мнению учёных, в один момент, температура тела перестанет повышаться.
Руководствуясь известными научными фактами, проведём теоретический опыт и попытаемся узнать, что произойдёт, если бесконечно долго нагревать какое-то вещество.
Для эксперимента будем использовать воду
Дело в том, что скорость частиц воды вряд-ли когда-нибудь достигнет около световой скорости, поскольку молекулы воды начнут распадаться на атомы уже после достижения 1000 С. В результате распада образуются атомы кислорода и водорода. А при дальнейшем нагрева воды, атомы начнут терять свою целостность и произойдёт атомный распад вещества. В результате образуются электроны и атомные ядра, то есть ионизированная плазма. При продолжении нагревания до 20 миллиардов градусов, материя распадется на ещё более мелкие частицы, и атомные ядра расколются на нейтроны и протоны.
При достижении отметки в 2 триллиона градусов наиболее прочные связи начнут разрываться, образуя элементарные частицы – кварки и глюоны. Но даже это не минимальная единица существования материи.
Если мы увеличим температуру… ну, не воды, а уже нашей «глюоновой плазмы» в 1000 раз, то получим в итоге однородную радиацию, излучение, такое как свет. Но это ещё не предел. Мы имеем возможность добавить в наш суп ещё немного энергии и увеличить его температуру. Сколько так ещё может продолжаться? Этот процесс кончится когда энергия настолько сожмется в пространстве, что начнется формирование чёрных дыр, которые самоуничтожаться сразу после своего образования.
Науке удалось измерить этот энергетический предел. Он равен 1,416808*10 32 Кельвина. Эта величина названа планковской и она самая высокая температура во Вселенной. Но чисто гипотетически, учитывая масштабы вселенской энергии, мы может продолжать нагревать нашу систему. Но пока точно неизвестно, что может случится при преодолении максимальной точки температурного состояния вещества. Будущее покажет!
Ну и жаровня! Самые высокие температуры во Вселенной
Наша Вселенная полна экстремальных уголков: в ней есть места, где температура приближена к абсолютному нулю, а есть и самые настоящие адские котлы! В этой статье я расскажу о таких «знойных» местах и невероятно высоких температурах, которые даже трудно представить.
Начнём с простого: какую высокую температуру может себе вообразить обычный человек? Например, некоторые любители бань и саун любят потешить себя температурой в + 100 – 110 С, правда сидеть там больше минуты вряд ли кто сможет. Но, всё же, эта температура реальна для представления, только вот она – ничто по сравнению с другими температурами!
Наверняка вы вспомните Меркурий. Он – ближайший к Солнцу, значит, там должно быть жарко. Температура на Меркурии действительно высокая, но только в тех местах, куда попадает Солнце – это значение составляет + 430 С. Однако, поскольку у Меркурия почти нет атмосферы, его поверхность остывает точно так же быстро, как и нагревается. В низинах, кратерах, ущельях и на ночной стороне очень холодно – минус 170 С.
На Земле, кроме бань и саун, есть места погорячее: это жерла активных вулканов, которые лучше всегда обходить стороной. Температура внутри – 1100-1500 С! Кстати, если всё-таки сорваться вниз и упасть в лаву, то в живых не останешься точно, и несчастного будет ждать мучительная смерть: лава в три раза плотнее воды и в тысячи раз более вязкая. Упавший вниз не нырнёт туда, как в воду, а останется на поверхности. От удара об лаву он получит множество переломов, а затем заживо сгорит.
Кратер вулкана Везувий
Температура ядра Земли составляет примерно 5500 – 6000 С. Кстати, температура ядра нашей планеты примерно такая же, как и в верхних оболочках Солнца, но ядро его намного горячее нашего – 15 700 000 С!
Где ещё жарче? На Земле. В Большом адронном коллайдере экспериментальным путём была достигнута самая высокая температура в Солнечной системе. На скорости, близкой к скорости света, учёные столкнули пучки ионов свинца, обладающие колоссальной энергией. В таких условиях атомы буквально плавятся – физикам впервые удалось получить кварк-глюонную плазму – «бульон» из того, что осталось от атомов. Температура полученного вещества достигла 10 триллионов градусов С. Но это искусственная температура, а что же насчёт настоящих?
Большой адронный коллайдер
Но даже такие звёзды покажутся «снежками» по сравнению с некоторыми квазарами – пока нам с ними не тягаться! Так, например, квазар 3С 273, проживающий в созвездии Девы на расстоянии 2, 44 млрд световых лет от нас, имеет температуру 40 триллионов градусов! Напомним, что квазар – это активное ядро галактики на начальном этапе её развития. Там протекают процессы, высвобождающие огромное количество энергии.
Пожалуй, сейчас самая высокая температура действительно находится в ядрах галактик, однако предел температуры – Планковская, которая была в молодой Вселенной сразу после Большого взрыва. Она равняется 142 000 000 000 000 000 000 (квинтиллионам) С. Как мы видим, эта цифра сильно отличается от зафиксированной отметки в квазарах и, тем более, от полученной на Земле. Почему же такая между ними огромная разница?
Всё зависит от состояния и распределения скоростей частиц. В момент Большого взрыва система, можно сказать, была совсем другой, чем та, которую мы знаем сейчас. В сингулярности, то есть, в плотно сжатой точке, вообще не существовало температуры – там не работали известные нам законы физики. После Большого взрыва с распределением плотности вещества Вселенная начала постепенно остывать. Учёные полагают, что верхнего предела температуры, похоже, нет вообще, поскольку система может нагреваться до каких угодно температур, но вот только вопрос в другом: какие процессы будут происходить при таких невообразимо высоких отметках?
Кварк-глюонная плазма в представлении художника
При экстремально высоких температурах сначала молекулы начнут распадаться на атомы, затем атомы – на ядра и электроны, затем ядра распадутся на протоны и нейтроны, а после – на кварки, а что же будет потом? Ведь ничего меньше, чем фундаментальные частицы – кварки, наука пока не знает. По сути, кварки – это элементарные частицы, и им даже не на что распадаться. Что же будет происходить при больших давлениях, температурах и скоростях. И вот ещё один вопрос: когда-то люди не знали о протонах, нейтронах и электронах, и, тем более – кварках. Может быть, кварки делятся на что-то ещё, а потом ещё, и ещё? Есть ли конец у этого деления.