Sivut

Kommentit (38)

moderaattori_3
Seuraa 
Viestejä295

Uusi avattu keskustelu siirretty tänne. Keskustelu jatkuu tässä ketjussa.
moderaattori_3

Joza

Minkään lämpötila ei voi olla absoluuttista nollapistettä matalampi koska
lämpö on atomien (vai molekyylien?) liikettä ja absoluuttisessa nollapisteessä atomit ovat paikallaan eivätkä siis voi liikkua enää hitaammin. Onko olemassa myös korkein mahdollinen lämpötila? Mietin nimittäin että kun lämpö on atomien liikettä ja eiväthän atomit voi liikkua valonnopeutta nopeammin. Jos siis atomit liikkuvat maksimi nopeudella, paljonko on lämpötila? Vaikka luku olisikin iso voisi sen silti kymmenen potensseina. Onko kukaan määrittänyt ja jos ei niin miksi ei.

Kyrsa

Itse olen miettinyt tuota absoluuttista nollapistettäkin niin, että jos sen mitattavan atomin vetäisi teoreettiseen ruuvipenkkiin kiinni, sen jälkeen kun se on saavuttanut 0K pisteen.. ja sitä pommittaisi vaikka infrapunasäteilyllä niin eikö tuo atomi olisi siinä ruuvipenkki tilassaan alle 0K, jos sitä infrapunasäteilyä tarvittaisiin enemmän kuin vastaavan ei pultatun atomin tiettyyn värähtelytasoon nostamiseen?

Tulihan taas sekava teksti näin aamutuimaan, mutta pointti varmaan tuli selväksi

Snaut

Tässä asiasta hiljan käytyä keskustelua:

http://www.tiede.net/keskustelut/viewto ... 8d384770a6

Herra Tohtori

Lämpötilan määritelmä on systeemin hiukkasten keskimääräinen (liike)-energia. Liike-energia lähestyy ääretöntä kun nopeus lähestyy valon nopeutta.

Niinpä lämpötila lähestyy ääretöntä hiukkasten lämpöliikkeen lähennellessä valon nopeutta. Eli korkeinta mahdollista lämpötilaa ei ole.

Siinä mielessä korkein mahdollinen lämpötila kuitenkin on olemassa, että riittävän korkeissa lämpötiloissa tapahtuu aivan erilaisia fysikaalisia ilmiöitä kuin näissä matalissa lämpötiloissa.

Lämpötilan (energiatiheyden) kasvaessa aine alkaa hajota alkutekijöihinsä. Kiinteä aine sulaa, höyrystyy, kaasuuntuu. Sitten kun lämpötilaa nostetaan vielä, mahdolliset kemialliset sidokset hajoavat, esimerkiksi vesi hajoaa vedyksi ja hapeksi.

Lämpötilan edelleen kasvaessa atomit alkavat ionisoitua, eli menettää elektronikuortaan. Aine muuttaa olomuotonsa plasmaksi (joka ovi olla täysin tai osittain ionisoitunutta). Täysin ionisoituneessa plasmassa atomiytimillä ei ole enää elektroniverhoa vuorovaikuttamassa muden atomien elektroniverhojen kanssa, joten uudenlaiset vuorovaikutukset pääsevät jylläämään. Jos lämpötila/paine eli yhdellä sanalla energiatiheys on tarpeeksi suuri, ytimet pystyvät fuusioitumaan ja muodostamaan erilaisia raskaita alkuaineita, kuten esimerkiksi uraania ja lyijyä supernovaräjähdyksissä.

Nämäkään aineet eivät luonnollisesti pysy kasassa, jos energiatiheyttä edelleen nostetaan. Ne hajoavat protoneiksi ja neutroneiksi, jotka edelleen lämpötilaa nostettaessa hajoavat... vai hajoavatko?

Protonit ja neutronit ovat hadroneja, tarkemmin sanottuna baryoneja. Ne koostuvat kvarkeista ja gluoneista. Niillä on sellainen ominaisuus että kun kvarkkeja repii irralleen toisistaan, niitä yhteen vetävä voima kasvaa, kunne tapahtuu kummia; nimittäin kvarkkien toisistaan irrallaan pitämiseeen tarvittava energia muuttuu aineeksi, syntyy uusia kvarkkeja ja gluoni, ja taas kvarkit ja gluonit ovat kiinni toisissaan.

Onkin tällä hetkellä selvittämättä, mitä aineelle tapahtuu tietyn rajan jälkeen. On esitetty, että kvarkki-gluoni-yhdistelmien hajotessa aineesta muodostuisi jonkinlaista bosonipuuroa - bosonit ovat erilaisten voimien välittäjähiukkasia. Tällaisten olosuhteiden on esitetty vallinneen vähän alkuräjähdyksen jälkeen.

On luonnollisesti hyvin vaikeaa tutkia näitä asioita, koska tarvittavien energiatiheyksien saavuttamiseksi on käytännössä luotava alkuräjähdys uudestaan minikoossa.

Mutta lämpötilalla siinä mielessä kuin me sen aineen ominaisuutena käsitämme on siis yläraja, mutta ei hiukkasten nopeuden rajoittama vaan aineen itsensä kestävyyden.

Kuitenkin aine ei koostu pelkistä ytimistä. Protonit ja neutronitkin koostuvat jostakin

m3

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6256

Herra Tohtori
"Onkin tällä hetkellä selvittämättä, mitä aineelle tapahtuu tietyn rajan jälkeen. On esitetty, että kvarkki-gluoni-yhdistelmien hajotessa aineesta muodostuisi jonkinlaista bosonipuuroa - bosonit ovat erilaisten voimien välittäjähiukkasia. Tällaisten olosuhteiden on esitetty vallinneen vähän alkuräjähdyksen jälkeen. "

Niin silloin kun ei ollut kuin yksi vuorovaikutus, ei tämä voima tehnyt eroa bosonin ja fermionin välillä. Puuroapa puuroa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Jos ymmärsin oikein niin monien mielestä määrityksen ongelmana on se että valon nopeutta lähemmäksi voi aina päästä, mutta ei koskaan siihen asti. Entä pystyttäisiinkö korkein mahdollinen lämpötila määrittämään edes jonkinlaisella tarkkuudella? Onko myöskään määritetty minkään aineen suurinta lämpötilaa ennen hajoamista?

Joza
Onko myöskään määritetty minkään aineen suurinta lämpötilaa ennen hajoamista?

Mitäköhän tarkoitat aineen hajoamisella...

Vetyatomista voi tehdä n. 13 eV:n energialla protonin ja elektronin. Muutkin alkuaineet voidaan "hajottaa" eli erottaa elektronit atomiytimestä yhä suuremmilla energioilla.

Raskaita alkuaineita voidaan pilkkoa kevyemmiksi. Tähän tarvittava energia vaihtelee nollasta, esim. uraanin spontaani fissio, jonnekin 14 MeV tietämille (heliumin pilkkominen deuteriumiksi ja tritiumiksi).

Jos tämä ei riitä, voidaan laskea, kuinka paljon tarvitaan energiaa protonin hajottamiseksi.

Jos haluaa hajottaa elektronin, kvarkin tai muita alkeishiukkasia, se ei onnistu, koska ne ovat rakenteettomia. Sen sijaan ne voi muuttaa puhtaaksi energiaksi kaavan E = mc² mukaan.

Joza
Minkään lämpötila ei voi olla absoluuttista nollapistettä matalampi koska
lämpö on atomien (vai molekyylien?) liikettä ja absoluuttisessa nollapisteessä atomit ovat paikallaan eivätkä siis voi liikkua enää hitaammin. Onko olemassa myös korkein mahdollinen lämpötila?Mietin nimittäin että kun lämpö on atomien liikettä ja eiväthän atomit voi liikkua valonnopeutta nopeammin. Jos siis atomit liikkuvat maksimi nopeudella, paljonko on lämpötila? Vaikka luku olisikin iso voisi sen silti kymmenen potensseina. Onko kukaan määrittänyt ja jos ei niin miksi ei.

Katso aihe: Absoluuttinen nollapiste siellä on juttua absoluuttisen nollapisteen alituksesta.. Itse asiassa lämpö on atomien rakenneosasten liikettä....
On esitetty, että lämpötilan noustua hyvin korkeaksi alkeishiukkasista muodostuisi taas suurempia hiukkasia, jolloin lämpötila laskisi. Ennen muutosta saavutetaan aineesta ja muodostuvista hiukkasista riippuva korkein mahdollinen lämpötila, ns. Hagedornin lämpötila, joka on ehkä 1000 kertaa niin korkea kuin kuumimpien tähtien sisälämpötila.

Sori jos menee hiukan off topic mutta minkäköhän laisia koulutuksia teillä on. Lukion eka luokkalaisena tuntuu että jää tietomäärissä vähän jälkeen (paitsi tietysti niistä jotka yhä luulee että kilo on painoyksikkö ja ihmettelee mitä kilometri sitten tarkoittaa )

Edellisen viestin teoria kuulosti mielenkiintoiselta. Onko sille saatu tarkempaa arvoa?

Peruskoulu ja se vuoksi oonkin vaan Pseudofysiikan epävirallinen SM et menee kyl välil kovaa ja korkeelta, mutta erityinen kiinnostus asioihin pitää edes hivenen jyvällä asioista

Elektroneja irtoaa atomeista ( metallit) tai tulee lisää atomeihin
( epämetallit) jo molekyyliaineessa. Varsinaisesti atomit hajoavat ydinhiukkasiksi ja sähkiksi eli elektroneiksi aineen muuttuessa plasmaksi, tämä tietääkseni tapahtuu n. 5 000 asteen lämpötilassa. Mm. Maan raudan sisempi ydin on plasmaa. Plasmalle on mahdollista olla kaasua, nestettä ja kiinteätä yhtä aikaa. Aurinko on kaasupallo, se on vellovan nesteen pallo, ja se on kovan kiinteän vetymetallin pallo, tiheys n.
5.4 kg/dm^3. Maan rautaydin käyttäytyy kuin olisi kiinteää.

Ydinhiukkasessa JAKAMATTOMAT ovat vieri vieressä. Näillä jokaisella on oma mekaanisen liikkeen kvanttinsa, ja ydinhiukkanen on jatkuvassa värinätilassa. Tämän ilmaus laitostieteessäkin on erityishiukkanen kvarkki.
Jos ydinhiukkasen nopeus, tai lämmöksi käsitetty sisäisen värinän nopeus, kasvaisi huomattavasti jopa lähelle valon nopeutta, ydinhiukkanen voisi vain hajota. - Tätä lähellä on myös vakio/Koshin julistama uskonlause, että aine ei voisi saavuttaa valon nopeutta. Hän ei vain käsittänyt, mitä hän on lähellä.

Suurin mahdollinen lämpötila tarkoittaa lähestymistä lähelle valon nopeutta. Valon nopeuteen pääsy tapahtuu hyppäyksenä. Nopeus on nyt vain valon nopetta ulospäin. Sen sijaan sisäinen liike lakkaa. Sisäisesti fotonin eli valottajan valon nopeudella liikkuva kidejono on absoluuttisessa nollapisteessä. Mitään liikettä ei tapahdu, mitään aikaakaan ei kulu. Totesi jo itse Einstein.

Oletteko tulleaet ajatelleeksi, valon ym. säteilyn lähettäminen, joka vaatioi energiaa, on ydinaineen omasäätöinen keino estää liikalämpenemistä, torjua hajaantumisuhkaa. Se keino toimiikin jokseenkin aina.

Arlan ym. väittämä alkuräjähdyshetken suunnattomasta valon nopeuden lämpötilasta.Tämäkin on mahdottomuus, kuten muutamat muutkin tärkeät seikat siinä yhteydessä. Ainehan torjuu lähestymisenkin noin korkealle lähettäen kiivaasti säteilyä. Ja se säteilyhän on havaittu, loistavien kvasaarien mahtavana säteilynä. - Arlahna ei tienkään ole koskaan nähnyt eikä kuullut. - Ne vain nähdään loistavina valoina paremmin kaukaa yli 10 miljqardin valovuoden päästä kuin läheltä. Syystä että
niiden säteily alkujaan on röntgeniä ja gammaa. Tarvitaan punasiirtymää niiden näkymiseksi valoina. - Laitostieteen eräs väärinkäsitys, että loistavat kvasaarit ovat galaksien alkuja. Ne päinvastoin edustavat galaksien vanhuutta.

Elektronin eli sähkän rooli on jähmettää JAKAMATTOMAIN valon nopeutta lähenevä energia valon nopeudella lähteväksi sisäistä energiaa vailla olevaksi fotonipurkaukseksi. Tämän tekee mahdolliseksi elektronin sisäisesti huokoinen rakenne. Oletan elektronin pinta-alan olevan jopa yhtä suuren kuin nukleonin. Rakenteensa ansiosta elektroni myös hyvin kestää ihan valon nopeuden lähelläkin olevia nopeuksia. Elektroni on jokseenkin ikuinen hiukkanen. Vielä ikuisempi on vain JAKAMATON.

Joza
Sori jos menee hiukan off topic mutta minkäköhän laisia koulutuksia teillä on. Lukion eka luokkalaisena tuntuu että jää tietomäärissä vähän jälkeen (paitsi tietysti niistä jotka yhä luulee että kilo on painoyksikkö ja ihmettelee mitä kilometri sitten tarkoittaa )

Edellisen viestin teoria kuulosti mielenkiintoiselta. Onko sille saatu tarkempaa arvoa?

[offtopic]Aloittelenpa tässä 9. luokkaa....[/offtopic]

Lämpötila. Lämpöhän on lämpöenergiaa. Lämpöenergiaa saadaan reaktioista. Kysyn, mikä on kaikista helpoin tapa sitten saada energiaa? Vastaus on E=mc^2. Lausehan menee siten, että maailmankaikkeudesta kadonnut massa kertaa valonnopeus toiseen potenssiin on energiaa. Kilon hävitettyäsi maailmankaikkeudesta energiaa, saat jumalattoman määrän energiaa, mm. lämpöenergiana.

Tuo on vain villi arvaus, ja uskoisin, en tiedä, uskoisin, että kun mennään tarpeeksi pitkälle energian muuttumisessa toiseen muotoon, lämpöenergian muodostumien alkuperäisen energian kokonaismäärästä prosentuaalisesti vähenee.

Mä lähden sille kannalle, että kun hiukkasilla on tarpeeksi energiaa, niin muodostuu uusia hiukkasia. Täysin sama homma kun hiukakskiihdyttimissä tapahtuu törmäyksissä.

Joza
voisiko edellinen kirjoittaja selventää asiansa sanomalla voiko korkeimman lämpötilan määrittää? kylla/ei/ei tietoa.

Voi ja ei voi.

Maksimilämpötilaan päästään (jo edellä mainittuun Planckin lämpötilaan) laskemalla maksimi energiatiheys, joka saadaan ottamalla huomioon raja jolloin gravitaatio rommauttaa koko hoidon kasaan.

Toisaalta tuo kertoo vain ns. mustan kappaleen maksimilämpötilan. Hieman monimutkaisemmilla kosmologisilla argumenteilla tuon esitti Sakharov vuonna 1966. Sitä ei tiedetä, että päteekö raja myös muille energiatiheyksille kuin mustan kappaleen säteilylle.

Oikeastaan siis lämpötilalla on vähän tekemistä idean kanssa, että "joku värähtelee/liikkuu", vaan yleisemmin kyse on nimenomaan tilatiheyden (DOS, Density of states) selvittämisestä. Termodynamiikassa lämpötila taas määritellään yhtäpitävästi, mutta toisella tavalla entropian avulla.

Hmm... eli kuinka paljon lämpöenergiaa voidaan ympätä massayksikköön. Entalpia eli J/kg=Nm/kg=kgmm/kgs^2=(m/s)^2. Onko maksimientalpia siis c^2? Voiko näin päätellä ja voiko tuosta päätelmästä päätellä mitään? Olenkohan nyt ihan hakoteillä ja liittyyköhän tämä nyt ollenkaan asiaan?

Niin tuli vielä mieleen, että jos tuo J/kg kerrotaan moolimassalla (kg/mol), saadaan yksiköksi J/mol, joka käsittääkseni on sama kuin lämpötila. Eli maksimilämpötila on c^2*maksimimoolimassa. Onko siis olemassa yläraja moolimassalle?

Tämähän on jo suhteellisen vanha juttu, mutta absoluuttinen nollapiste on ylitetty. Arvatkaas, mitä sen takaa löytyi? No tulokseen kumminki päästiin, kun otettiin magneetti, ja laitettiin se magneettikentän muotoon (tjsp.). Kohdetta jäähdytettiin lähelle absoluuttista nollapistettä. Nollapisteen lahelle saavuttuaan, tutkijat poistivat magneettikentän, ja "magneettialkiot" liikahtivat. Tämänm seurauksena energiaa kului. Lämpötilä tämän johdosta hyppäsi reilusti absoluuttisen nollapisteen tuolle puolen. Tutkijat ihmettelevät vieläkin sitä, että sieltä ei löytynytkään lisää kylmää, vaan aivan mahdottoman korkea lämpötila. Laitteet sekosivat. Asiaa tutkitaan yhä.

kuningas
Seuraa 
Viestejä1246
Jiko

Tämähän on jo suhteellisen vanha juttu, mutta absoluuttinen nollapiste on ylitetty. Arvatkaas, mitä sen takaa löytyi? No tulokseen kumminki päästiin, kun otettiin magneetti, ja laitettiin se magneettikentän muotoon (tjsp.). Kohdetta jäähdytettiin lähelle absoluuttista nollapistettä. Nollapisteen lahelle saavuttuaan, tutkijat poistivat magneettikentän, ja "magneettialkiot" liikahtivat. Tämänm seurauksena energiaa kului. Lämpötilä tämän johdosta hyppäsi reilusti absoluuttisen nollapisteen tuolle puolen. Tutkijat ihmettelevät vieläkin sitä, että sieltä ei löytynytkään lisää kylmää, vaan aivan mahdottoman korkea lämpötila. Laitteet sekosivat. Asiaa tutkitaan yhä.

 

Onkohan asiasta mitään uutta tietoa?

 

Otsikon kysymykseen vastaus on 1.42 x 1032 Kelviniä.

http://www.popsci.com/article/science/ask-anything-whats-hottest-temperature-possible?dom=PSC&loc=topstories&con=ask-anything-whats-the-hottest-temperature-possible

War doesn't determine who's right but who's left.

There is no such thing as an atheist in a foxhole.

syytinki
Seuraa 
Viestejä9708
Jiko

Tämähän on jo suhteellisen vanha juttu, mutta absoluuttinen nollapiste on ylitetty. Arvatkaas, mitä sen takaa löytyi? No tulokseen kumminki päästiin, kun otettiin magneetti, ja laitettiin se magneettikentän muotoon (tjsp.). Kohdetta jäähdytettiin lähelle absoluuttista nollapistettä. Nollapisteen lahelle saavuttuaan, tutkijat poistivat magneettikentän, ja "magneettialkiot" liikahtivat. Tämänm seurauksena energiaa kului. Lämpötilä tämän johdosta hyppäsi reilusti absoluuttisen nollapisteen tuolle puolen. Tutkijat ihmettelevät vieläkin sitä, että sieltä ei löytynytkään lisää kylmää, vaan aivan mahdottoman korkea lämpötila. Laitteet sekosivat. Asiaa tutkitaan yhä.

Jos tuo pitää paikkansa, niin kuinka mahdoton lämpötila.

Tulee vain mieleen, että korkea lämpötila - tuon mukaan - syntyi aika kierosti. Oisko parempi kuin tapa lämmöntuotossa kuin fuusiovoimala.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat