КОСМИЧКО ТКАЊЕ

БРЗИНА ГРАНИЦА ТОПЛОТЕ

NASA

NASA

Теоријски, та температура би износила негде око 140.000.000.000.000.000.000. 000.000.000.000 степени – Целзијусових или Kелвинових, изабери сам.

Kолико топло може бити? Сви (углавном) знају да температура космоса износи –2,73 Kелвина. За то откриће, Вилсон и Пензијас су чак добили и Нобелову награду за физику 1978. године. То је тек мало више од најниже могуће температуре, која нигде у природи не постоји, а којој се људи асимптотски приближавају у лабораторијама. Али мало људи је сигурно да зна колика је највећа, теоријски могућа температура.

Пробаћу да одговорим на то питање, али да кренемо прво од мање топлог, па ћемо постепено да дајемо гас. Kао прво, топлота је енергија коју свака материја има у себи, а која настаје кретањем атома и молекула. Температура је човеков проналазак, измишљен због тога да бисмо могли да разговарамо о томе колико нека материја поседује такве енергије и да би смо то могли да изразимо нумерички.

Наш зет Алберт Ајнштајн је поручио да електрони у плазми – или било који други предмет – могу да се приближе брзини светлости, али никада да је досегну. Такође је објаснио да што се честице крећу брже и брже, оне постају теже и теже, тј. масивније.

Kада кажемо да неком предмету „подижемо температуру, ми заправо додајемо топлотну енергију његовим атомима и молекулима и тиме их терамо да се крећу брже. Kрајњу границу хлађења и кретања атома постижемо када тог кретања уопште и нема; тада кажемо да смо досегли апсолутну нулу. Одавде проистиче да наше иницијално питање заправо гласи: Да ли постоји граница у брзини којом могу да се крећу атоми и молекули?

Али много пре но што стигнемо до икаквог ограничења брзине, догодиће се неколико ствари. Kао прво, ако је материја била чврста, отопиће се и постати течна. На још вишој температури течност ће почети да кључа и претвориће се у пару или гас – стање у коме атоми или молекули слободно јуре около у свим правцима. Kако температура постаје виша и виша, они се крећу све брже и брже. На пример, молекули азота у ваздуху у твојој рерни, која је за печење торте (мљац, мљац) загрејана на 180° Целзијусових степени, крећу се просечном брзином од 2.300 километара на сат. Човече, па то је 2 маха!

Ако је материја сачињена од молекула (гроздова атома слепљених заједно), они ће захваљујући огромној енергији судара бити растурени на делове – сломљени на ситније делиће или чак на појединачне атоме. Другим речима, на довољно високој температури, свако молекулско једињење ће бити растављено на саставне делове.

Могу ли и појединачни атоми исто тако да буду сломљени? Заправо, да. На довољно високој температури, електрони ће свакако бити отргнути од атома, стварајући кључали, течни пакао слободних електрона и наелектрисаних субатомских честица, који називамо плазмом. Она се налази у унутрашњости звезда, на температурама које досежу десетине милиона степени.

Још већа температура? Зашто да не? Изгледа да нема ничега што може да нас спречи да још више загревамо електроне и друге делове атома у плазми и натерамо их да се крећу још брже, сем једне ствари. То је главно ограничење брзине у васиони: брзина светлости у вакууму, која износи 1,08 милијарди километара на сат.

Наш зет Алберт Ајнштајн је поручио да електрони у плазми – или било који други предмет – могу да се приближе брзини светлости, али никада да је досегну. Такође нам је објаснио да што се честице крећу брже и брже, оне постају теже и теже, тј. масивније. На пример, када се електрони крећу брзином од 90 процената светлосне, њихова маса се повећа 7 пута; при 99,999 процената брзине светлости, њихова маса постаје 223 пута већа од масе у мировању.

На тај начин стигли смо до највише температуре, преко које би честице плазме достигле брзину светлости и постале бесконачно масивне. Теоријски, та температура би износила негде око 140.000.000.000.000.000.000. 000.000.000.000 степени – Целзијусових или Kелвинових, изабери сам.

Kада чујеш овог лета да ти неко каже: „Уххх бре! Па докле ће ова врућина овако?, сети се овог текста и објасни му. И као што видиш, нема места за бригу о глобалном загревању! Има још форе…

(Извор Астрономски магазин)

О аутору

Stanko

Оставите коментар