Qual é a temperatura mais quente possível?

Qual é a temperatura mais quente possível?

A idéia de termas absolutas de seu primo mais conhecido, o zero absoluto, que, como você deve se lembrar, é 0 K, -273,15 ° C ou -459,67 ° F. E embora as definições abreviadas da temperatura mais baixa freqüentemente indiquem que é o ponto em que a matéria pára de se mover, isso é tecnicamente incorreto. O zero absoluto é, na verdade, o ponto em que o movimento molecular não produz mais calor (mas tem energia de ponto zero).

Por outro lado, o calor absoluto, então, poderia ser definido como o ponto em que o movimento molecular não poderia produzir mais calor, independentemente das circunstâncias.

No Modelo Padrão do universo, a temperatura mais quente possível já alcançada ocorreu uma fração de segundo (10-43) depois do Big Bang. Durante esse minúsculo período de tempo (chamado de um tempo de Planck), pensa-se que o universo tenha sido apenas um pequeno comprimento de Planck (10-35 metros) e ter atingido absoluta quente a 1032 K (chamado temperatura de Planck). Para comparação, nosso Sol é um mísero 1.571 x 107 K no seu centro e a temperatura mais alta já criada pelo homem é atualmente de 5,5 X 1012 K.

Além da temperatura de Planck ser a temperatura mais quente já alcançada teoricamente em nosso universo, os físicos supõem que a qualquer temperatura superior a Planck, as forças gravitacionais das partículas afetadas se tornariam tão fortes quanto as outras forças fundamentais (eletromagnética e nuclear fraca e forte). resultando em todos os quatro se unificando como uma força. O que acontece depois? Ninguém sabe como modelos convencionais de física aceitos atualmente quebram depois desse ponto. Claro, tudo isso é teórico, já que ninguém ainda tem que apresentar uma teoria quântica da gravidade aceita. Como o ganhador do Prêmio Nobel Steven Weinberg descreveu, o que acontece em temperaturas acima de 1032 K permanece obscurecido por um "véu".

Deve-se notar que nem todos os físicos seguem o Modelo Padrão, e alguns preferem, por exemplo, a Teoria das Cordas, que tenta descrever todas as quatro forças fundamentais como manifestações diferentes de um único objeto básico (uma sequência). Para os teóricos das cordas, a maior temperatura possível é muito menor do que a postulada pelo Modelo Padrão; chamado de temperatura de Hagedorn, é o ponto em que a matéria comum não é mais estável e "evapora" ou se transforma em matéria de quarks. Sob esta teoria, o ponto em que isso acontece, ou quente absoluto, é pensado para ser apenas 1030 K, ou cerca de 1% de temperatura de Planck.

Fatos do bônus:

  • Enquanto aquecer alguma coisa para qualquer lugar perto da temperatura de Planck está muito além da nossa tecnologia no momento, refrigerar algo para baixo até quase zero absoluto não é. Por exemplo, em 2015, pesquisadores do MIT conseguiram resfriar moléculas de potássio de sódio para apenas 500 nanokelvins ou 500 bilionésimos de 1 K.
  • Pelo menos um animal pode sobreviver ao frio se aproximando do zero absoluto - o tardígrado. Também conhecido como o urso da água, este ser microscópico foi mostrado para ser capaz de sobreviver a ser congelado por vários minutos a apenas 1 grau acima do zero absoluto. Ele também pode sobreviver sendo aquecido a temperaturas bem acima da temperatura de ebulição da água. Não é o seu único truque de sobrevivência surpreendente, os tardígrados podem sobreviver a vários outros extremos nos quais nós seres humanos morreríamos instantaneamente. Você pode aprender mais sobre estas criaturas fascinantes que podem estar atualmente penduradas no seu quintal aqui: O incrível Tardígrado
  • Apenas por diversão: A energia necessária para parar a Terra orbitando o Sol é de cerca de 2.6478 × 1033 joules ou 7.3551 × 1029 horas de watts ou 6,3285 x 1017 megatons de TNT. Para referência, a maior explosão nuclear já detonada (a Bomba Tsar pela União Soviética) “apenas” produziu 50 megatons de energia TNT. Então, seriam necessárias cerca de 12.657.000.000.000.000 daquelas bombas nucleares detonadas no local correto para deter a órbita da Terra em sua órbita em torno do Sol.
  • Surpreendentemente, se nós fôssemos realmente capazes de converter a matéria perfeitamente em energia com 1 kg de matéria sendo completamente aniquilada, a energia produzida a partir dessa pequena quantidade de matéria é de cerca de 42.95 mega toneladas de TNT. Assim, um macho adulto que pesa cerca de 200 libras tem em algum lugar na proximidade de 4000 megatons de potencial TNT em sua matéria, se completamente aniquilado. Isto é cerca de 80 vezes mais energia do que a produzida pela supracitada Tzar Bomba, que produziu uma explosão cerca de 1.400 vezes mais poderosa do que as explosões combinadas das bombas lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki. Para ilustrar melhor, 1 megatonelada de TNT, quando convertida para quilowatts-hora, produz eletricidade suficiente para alimentar uma casa americana média por cerca de 100.000 anos. Também é suficiente para alimentar os Estados Unidos por um pouco mais de 3 dias. Assim, 1 kg de alguma matéria completamente aniquilada seria capaz de alimentar os Estados Unidos por cerca de quatro meses. Um macho adulto médio, então, quando completamente aniquilado, produziria energia suficiente para alimentar os EUA por cerca de 30 anos, se pudéssemos aproveitar toda essa energia. Crise energética resolvida. 😉
  • Em uma escala completamente desconcertante, uma explosão típica de supernova gerará cerca de 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000 megatons de TNT.

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