Ha mérhető az univerzum legalacsonyabb hőmérséklete, akkor mennyi a legforróbb?
A tudósok már bebizonyították, hogy a naprendszerünkben mérhető legalacsonyabb hőmérséklet az abszolút nulla Kelvin-fok, mely nagyjából -273,15 Celsius-foknak felel meg. Ennek létezése azt sugallja, hogy ugyanúgy az ellentétpárja is felírható, vagyis a legnagyobb forróság. Mennyit jelent ez?
Az abszolút nulla az a hőmérséklet, mely a hőenergia relatív átadásának mérőszáma. Elméletileg ez a pont egy olyan helyet foglal el a skálán, ahonnan már képtelenség több energiát kivonni a termodinamika törvényei szerint. Gyakorlatilag viszont ez a pont nem elérhető, csupán nagyon közel lehet kerülni hozzá.
Ennek kutatásakor a szakértők lézereket vagy a célnak megfelelő, specifikus mágneses mezőt alkalmaznak, melyekkel minimálisra csökkentik a részecskék között szétterjedő hőenergia átlagos mennyiségét. Vészesen közelre lehet jutni a technológia segítségével, viszont végül mindig marad egy olyan energiaátlagolás, amely a hőmérsékletet egy töredékkel az elméleti határérték fölött tartja.
Amennyibben az abszolút nulla értéke meghatározható, akkor ugyanez a legforróbb hőmérséklet pontjára is igaz. Papírforma szerint ez az az érték, melybe már lehetetlen több hőenergiát betömöríteni. A meghatározáshoz több határérték is létezik. Az egyiket Planck-hőmérsékletnek hívják, amely hozzávetőlegesen 1,417 x 1032 Kelvinnek felel meg.
Ezt szokás abszolút forróságnak titulálni, viszont a mai univerzumban sehol nem lehet hasonlót mérni és előidézni sem. A tudósok elmélete szerint mindössze egyszer, egyetlen röpke pillanat erejéig létezett, abban a másodperc töredékében, amikor az Univerzum mérete mindössze egy Planck-hosszúságú, tartalmának véletlenszerű mozgása pedig a lehető legszélsőségesebb volt.
A másik végletet Maxwell-Boltzman-eloszlásnak nevezik, melynek definíciójához megfordították az abszolút nullát, és olyan rendszert vettek figyelembe, ahol sokkal több a gyorsan mozgó részecske, mint a lomha. Érdekessége viszont, hogy ez a legalacsonyabb hőmérséklet alatti szám. Ennek értelmében felborítja a fizika szabályait, mivel nemcsak, hogy az abszolút nullához képest negatív értékként határozzák meg, hanem technikailag forróbb, mint bármely pozitív érték.
2013-ban egy kutatás erejéig megpróbálták megközelíteni, az eredmény pedig egy olyan stabil részecskerendszer lett, amelybe a lehető legtöbb mozgási energiát tudtak belesűríteni. Ezt a különleges elrendezést csak úgy írhatták le, hogy egy különleges hőmérsékleti skálát használtak, amely negatív Kelvinig, vagyis néhány milliárdod fokkal az abszolút nulla alá ment. Ez az állapot elméletileg nem csak a melegebb, hanem a hidegebb terekből is képes volt hőenergiát elnyelni. Mindezek ellenére egy olyan forróságról van szó, melyet szinte lehetetlen tökéletesen előidézni.
Nyitókép: Shutterstock
Forrás: ScienceAlert
