Vedci sa roky pokúšajú priblížiť k najnižšej a najvyššej možnej teplote vo vesmíre. Niekedy sa im podarí prekonať aj samotnú prírodu.
Dva teplotné protiklady: chladná hmlovina Bumerang a horúce jadro supernovy. Zdroj: Wikimedia Commons
Najnižšia možná teplota je 0 kelvinov (mínus 273,15 stupňa Celzia), pri ktorej sa prestane pohybovať úplne všetko, dokonca aj atómy.
Kvantová fyzika hovorí, že túto teplotu nemožno dosiahnuť. Predsa len sa k nej niečo na Zemi aspoň približuje. Najnižšia zaznamenaná teplota na Zemi pochádza podľa vedcov z drobného kúska kovu v Colorade.
V roku 2016 výskumníci Národného ústavu pre štandardy a technológie (NIST) v Boulderi v Colorade vzali malý kúsok hliníka s priemerom 0,02 milimetra a pomocou špeciálnej laserovej techniky, zvanej chladenie postranného pásma, sa im ho podarilo ochladiť na rekordných 0,000 36 kelvina.
Hliníkový pliešok z ústavu NIST. Zdroj: NIST
Nízke teploty uľahčujú fyzikálne štúdie. Od teploty totiž závisí, ako veľmi sa budú hýbať atómy nejakého objektu. Pri nižších teplotách sa všetko pohybuje pomalšie a je menej pravdepodobné, že sa počas experimentov stane niečo neočakávané.
Hmlovina Bumerang
Najchladnejším prirodzeným objektom vyskytujúcim sa vo vesmíre je hmlovina Bumerang. Hviezda na konci svojej existencie vyvrhuje obrovské množstvo ľadovochladného plynu takou rýchlosťou, že sa okamžite rozťahuje, čím sa ochladzuje ešte viac. Hmlovina Bumerang dosahuje teplotu len jeden kelvin, čo je dokonca menej, ako má prázdny vesmír s teplotou 2,7 kelvina.
Najchladnejším objektom vo vesmíre je hmlovina Bumerang. Zdroj: Wikimedia Commons
Teoretické maximum alebo Planckova teplota
Za teoretické maximum teploty sa, naopak, považuje takzvaná Planckova teplota, ktorá v stupňoch Celzia predstavuje 141 680 s 24 nulami. K tomuto maximu sa však dosiaľ nič nepriblížilo a zrejme sa ani nepriblíži.
Najhorúcejší na Zemi
Najteplejším umelo vytvoreným miestom vo vesmíre je Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) v zariadení CERN na francúzsko-švajčiarskej hranici. LHC urýchľuje častice takmer na rýchlosť svetla a uskutočňuje ich vzájomné kolízie.
Veľký hadrónový urýchľovač v CERN-e. Zdroj: CERN
Zrážaním týchto častíc sa aspoň na zlomok sekundy dosiahne teplota 4 000 000 000 000 stupňov Celzia, čo je dvojnásobok Hagedornovej teploty, pri ktorej sa rozpadáva normálna hmota. Vedci teplotu v LHC využívajú na štiepenie atómov na zložky, ktoré následne skúmajú.
Prvenstvo vo vesmíre
Mohli by sme sa mylne domnievať, že najhorúcejším prírodným objektom vo vesmíre bude Slnko, to však dosahuje len niekoľko miliónov stupňov. Omnoho teplejšia je skupina galaxií RXJ1347, ktorá môže byť zohriata na viac ako 300 miliónov stupňov.
Prvenstvo v teplote si drží jadro supernovy. Supernovy sú obrovské vybuchujúce hviezdy. Mimoriadny tlak v ich vnútri dokáže vyvolať teplotu presahujúcu stovky miliárd stupňov.
Najteplejšie miesto vo vesmíre je jadro supernovy. Zdroj: Wikimedia Commons
Zdroj:
Lees, J: Vedeli ste? Fyzika. Otázky a odpovede, ktoré vás zaskočia. Ikar, 2020.
(af)
