В тексте рассматриваются крайние пределы температур, возможные во Вселенной. Статья начинается с области холода, описывая постепенное замерзание различных веществ: ртути, спирта, кислорода, азота, водорода и гелия. При достижении абсолютного нуля прекращается тепловое движение молекул, и вещество теряет энергию — это теоретическая граница холода.
Затем внимание переносится к высоким температурам. Приводятся примеры: кипение воды, плавление железа, жара электрической дуги и автогенной горелки. Упоминаются рекордные значения, полученные в лабораториях и в природе, включая температуру грозовой молнии и процессы внутри Солнца, где достигаются десятки миллионов градусов.
Заключительная часть подчёркивает, что даже такие колоссальные значения не являются пределом. На отдельных звёздах могут существовать ещё более высокие температуры, связанные с ядерными реакциями и синтезом элементов. Таким образом, границы температур простираются от абсолютного нуля до астрономических величин, отражая разнообразие физических условий во Вселенной.
Представим себе такой термометр, с помощью которого можно отмечать любые температуры во вселенной. Где будут верхняя и нижняя границы шкалы нашего воображаемого термометра?
Сначала пойдём в сторону холода. Когда мы достигнем 40°, один из наших термометров откажется работать: в нем замёрзнет ртуть. Но вот наш градусник показал 69° — это самая низкая температура, какая была зарегистрирована на Земле. Всего на 9° ниже мы увидим, как углекислота, содержащаяся в воздухе, превратится в белые кристаллы известного, нам сухого льда.
При температуре 130° перестанет работать и другой термометр — спиртовой. Это точка замерзания спирта. Опустимся ещё ниже. При 180° тепловая энергия движения молекул уменьшится в два раза по сравнению с точкой нашего отправления — 0°. Через три деления нашей шкалы дыхание человека станет невозможным: кислород превратится в жидкость. При 196° превратится в жидкость и азот.
Опустимся ниже ещё на 50° и вступим в область сверхнизких температур. Она начинается с 253° холода. Это точка сжижения водорода. Энергия теплового движения молекул уменьшается здесь в пятнадцать раз.
Ещё пятнадцать делений шкалы — и даже гелий превращается в жидкость. В таком холоде ни одно вещество не может существовать в газообразном состоянии. Металлы здесь становятся сверхпроводниками; электрический ток, возникший в цепи, будет вечно циркулировать по проводу, если убрать даже источник тока.
При 273,24° энергия теплового движения молекул прекращается, наступает тепловая смерть вещества. Это и есть абсолютный нуль — теоретический предел холода.
Отправимся теперь в страну тепла. Мы встретимся здесь прежде всего с температурой кипения воды 100°. Уже при этой температуре погибают все микроорганизмы. Выше неё жизнь невозможна.
Поднимемся вверх на 1 500°. При этой температуре плавится железо, один из тугоплавких металлов. Вдвое горячей расплавленного железа пламя вольтовой дуги и автогенной горелки. Такой температуры — 3 000—3 500° — не может выдержать ни один металл, не расплавившись. На поверхности Солнца температура достигает 6 000°, но на Земле получены и более высокие степени жара. При взрыве оксиликвита развивается температура в 9 400°.
Наивысшая температура, которую смогли получить учёные, была достигнута при разряде конденсатора. Искра такой искусственной молнии дала 10 000°. Однако пока рекорд жара на Земле держит природа. Температура искры грозового разряда достигает 15 000°.
Наибольшая температура, которую учёные смогли более или менее точно определить, — это 40 000 000°. Такой колоссальный жар царит внутри Солнца. Происходящие там процессы атомного распада элементов сопровождаются выделением громадных количеств тепла.
Однако это не предел температуры. Возможно существование и больших степеней жара на отдельных звёздах.
Комментариев нет:
Отправить комментарий