Ada King
июнь 2018.
5813

Почему температура в космосе никогда не падает до абсолютного нуля? Почему абсолютный ноль недостижим?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
4
4 ответа
Поделиться

Через 379 000 лет после Большого Взрыва вселенная стала достаточно холодной (3000 К): замедлившиеся электроны получили возможность соединяться с замедлившимися протонами (ядрами водорода) и альфа-частицами (ядрами гелия), образуя атомы (этот процесс называется рекомбинацией). Таким образом, из состояния плазмы, непрозрачного для большей части электромагнитного излучения, материя перешла в газообразное состояние. Тепловое излучение той эпохи мы можем непосредственно наблюдать в виде реликтового излучения.

Наша Вселенная не однородна. Ядра звезд раскалены до миллионов градусов. Но большая часть пространства, конечно же, значительно холодней. Если говорить о том, какая температура в открытом космосе, то она всего на 2,7 градуса выше значения абсолютного нуля и составляет минус 270,45 по Цельсию. Это тепло возникает за счет уже упоминавшегося реликтового излучения. Но Вселенная расширяется, а это означает, что ее температура будет постепенно снижаться. Теоретически через триллионы лет вещество в ней может охладиться до минимально возможной отметки. Но вопрос о том, закончится ли расширение Вселенной "тепловой смертью", либо же она станет более разнородной и структурированной из-за действия сил гравитации, остается предметом дискуссий. https://www.syl.ru/article/159962/new_temperatura-v-kosmose-po-tselsiyu-kakaya-temperatura-v-otkryitom-kosmose

7
-1

Не уверен, что было бы корректно вот так вот написать на счёт температуры 2.7°K. У читателя может возникнуть ощущение, что если выставить в космос градусник, то он покажет именно эту температуру. Это совершенно неверно.

0
Ответить

@Naeel Maqsudov, Приблизительно эту температуру он и покажет, когда остынет.

0
Ответить

А какую тогда температуру покажет градусник если выставить его в космос?)

+1
Ответить

У космоса превосходная теплоизоляция и оно пронизано излучениями. Около Земли в тени скорее всего будет приблизительно −260°С, а на не в тени Солнце нагреет термометр сильно. Не знаю до скольки, но думаю речь идёт о сотнях градусов.

0
Ответить
Ещё 4 комментария

Спасибо, выходит, 2.7К - это на максимальном расстоянии от звёзд, фактически, вне галактик?

0
Ответить

@Ada King, Это температура реликтового излучения она везде примерно одинаковая.

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

@Владимир, «температура» излучения, ещё один «уродец», порождённый бездумной интерпретацией мат. уравнений. Такой же смысл имеет «температура света», указвываемая на лампах-«энергосберегайках» 6500К, 9000К, ага. Температура - кинетическая характеристика колебаний вещества физического тела, но никак не поля или излучения. И да, 0К невозможно просто потому, что должны остановиться эти самые тепловые колебания материи.

0
Ответить

да

+2
Ответить
Прокомментировать

Температура сама по себе никуда не пропадает. Более нагретый объект передает часть своей кинетической энергии-менее нагретому до тех пор пока их температура не сравняется. Поэтому, чтобы достичь равновесия температур объектов на уровне абсолютного нуля, нам необходимо иметь объект температура которого на 200 процентов ниже, чем температура-второго. Т.е. температура первого объекта должна быть ниже абсолютного ноля, что по нашим представлениям-невозможно.

4
0

Есть альтернативный механизм охлаждения: расширение самого охлаждаемого объекта. Адиабатическое, то есть без передачи энергии сторонним объектам. И именно он охладил нашу Вселенную. Но чтобы озладмться до нуля, надо расшириться до бесконечности, а Вселенная - конечна и остается конечной, несмотря на продолжающееся расширение.

0
Ответить

озладмться

охладиться

0
Ответить

Расширения за счёт разделения на более мелкие объекты, вплоть до молекул, атомов? Разве они сами с собой не достигнут равновесия температур равного тому объекту, который составляли ранее?

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

Расширение за счет увеличения размеров Вселенной. Большой Взрыв, разбегание галактик и пр. Не слыхали?

Раз объём Вселенной растёт, а энергия с момента Большого Взрыва сохраняется, то плотность энергии падает. 

Это - главный механизм. Который для наблюдателя выглядит, в частности, как снижение равновесной температуры пробного абсолютно черного тела, взаимодействующего исключительно с реликтовым излучением. Никаких посторонних молекул рядом нет. И именно эту равновесную температуру пробного АЧС вдали от вещества называют "температурой" реликтового излучения.

А часть энергии Вселенной трансформировалась в вещество, чья масса теперь частично переходит в излучение в звёздах, радиоактивном распаде, или при аннигиляции частиц и античастиц. Ещё при столкновениях космических объектов. Это поддерживает более высокие уровни температуры там, где есть вещество. В том числе - в самом веществе.

А более низкие, чем "температура" реликтового излучения можно достичь только искусственными методами. В природе такого практически не бывает.

0
Ответить
Прокомментировать

Тут работает принцип неопределенности Гейзенберга. 

Абсолютный ноль это 0 энергия частицы следовательно нулевой и момент. При этом мы видимо нечто знаем о том где частица находится. Такая ситуация нарушит принцип так как произведение погрешностей измерения будет нулевым, что принципом запрещено.

1
0

Короче, я ниче не поняла, но спасибо за Ваш ответ.))

+1
Ответить

Скажите что именно не понятно, можно пояснить :-)

+1
Ответить

Не понятно что такое нулевой момент.) 

То что в физике без погрешностей - это вроде как уже поняла.))

Тут возник такой вопрос: если мир произошел из большого взрыва - выходит, перед взрывом не было никаких частиц и энергии - то есть это был абсолютдный ноль?) И вот щас когда вселенная расширяется - куда она расширяется? Ведь значит есть какой-то предел, граница между вселенной и остальным пространством - выходит за пределами этой границы все-равно абсолютный ноль?) Там же нет никаких частниц ни энергии, ведь куда-то же вселенной надо расширяться раз она расширяется. Вот у меня фантазия, да.)

0
Ответить
Ещё 3 комментария
  • То что в физике без погрешностей никак...

(плохо что тут нельзя редактировать свои комменты)

0
Ответить

То что в физике без погрешностей никак...

Это не погрешность измерения, это принципиальная неопределенность.

0
Ответить

Температура это метрика связанная с суммарной кинетической энергией частиц (молекул). Которая M*V^2.(масса на квадрат скорости) Момент, это просто масса на скорость M*V. Температура 0к означает что энергия равна нулю. При не нулевой массе это означает нулевую скорость. А следовательно и нулевой момент.

"Большого взрыв" издевательский термин придуманный критиком этой теории.  

Современная космология имеет "хорошие" теории описывающие процессы в самом начале от некоторого времени 0. Теории предсказывали эффекты которые потом были найдены астрономами (то же реликтовое излучение) по этому эти теории вызывают некоторое доверие. Относительно того, что было до этого времени 0 хороших теорий нет. 

Также есть проблема с периодом "инфляции" пока не понятно почему он начался, почему прекратился.

куда она расширяется 

Расширяется она грубо говоря прямо вот сюда. Те растояние между Млечным путем и магелановым облаком увеличивается не вследствии того что кто то из них двигался а само пространство растянули. нарисуйте нечто на резиновой ленте и растяните ее. будет хороший аналог.

граница между вселенной и остальным пространством

нет во всяком случае об этом ничего не известно.

Есть граница наблюдаемой вселенной. скорость света ограничена. Мы можем получить сигналы с ограниченной области вселенной. При том чем дальше источник тем дальше от нас во времени наблюдаемое событие.

0
Ответить
Прокомментировать

Совсем недавно был подобный вопрос. Почти один в один. Посмотрите здесь: https://thequestion.ru/questions/404297/pochemu-absolyutnyi-nul-temperatury-nedostizhim

1
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью