Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему у температуры есть минимальный предел и нет максимального?

МедицинаФизикаНаука
Илья Фроленков
  · 16,9 K
phd @ princeton astro | haykh.github.io  · 3 сент 2015

Мне кажется, у многих людей, в том числе тех, кто отвечал выше, немного неверное понимание того, что вообще такое температура. А еще у одного неверное представление того, что такое планковская температура. Поэтому давайте разберемся во всем по порядку.

  1. Сначала скажу что НЕ такое температура:

температура - НЕ мера движения;

температура - НЕ мера внутренней энергии;

температура - НЕ определяется из закона Гей-Люсака (да вообще этот ответ какой-то странный, как можно из эмпирического закона определить вполне реальные физические величины?).

Чтобы лучше понять температуру, давайте ответим на вопрос. Представьте множество молекул, скажем, воды движется в одном направлении без отклонений, без колебаний, с одной и той же скоростью. Чему равна температура такой системы? Проходивший (нормально) молекулярную физику человек ответит, что температуры у такой системы нет вообще. И окажется прав. Причем не важно как быстро движутся частицы.

Дело в том, что есть такая вещь как состояние, и такая вещь, как распределение скоростей частиц. Для состояния, в котором находилась предыдущая система, вообще не определяется понятия температуры. Температура определяется строго для одного типа состояния - состояния равновесия, при котором имеет место максвелловское распределение скоростей (со всевозможными вариациями). В таком случае температура просто напросто является параметром, сидящим в экспоненте. Термодинамически ее можно определить как производную внутренней энергии по энтропии. Но имеет эта производная смысл ТОЛЬКО в случае равновесия (т.е. максвелловского распределения). И внутренняя энергия тут не при чем. Может быть система с ненулевой внутренней энергией, но с нулевой энтропией, соответственно с нулевой температурой (закон Нернста).

  1. Планковская температура - это НЕ максимум температуры (энергии). Вообще планковские величины в теории возникли, как самые натуральные нормировочные множители, на которые удобно нормировать (обезразмеривать) величины (как это любят теоретики). Поэтому эти величины не несут такого глубинного смысла. Они на то и характерны. Т.е. понятно, что теория на таких энергиях работать не должна, но это не значит, что такие энергии невозможны.

Это ликбез для предыдущих авторов ответов. Теперь к вопросу.

Теоретически абсолютного максимума температуры, действительно, не существует. Система, может разогреваться теоретически (в состоянии равновесия) до каких угодно температур. Другое дело, какие процессы будут происходить при больших температурах, и будем ли мы в состоянии их описать. При больших температурах начнут разлагаться, сначала, молекулы на атомы, потом атомы на ядра и электроны, потом ядра начнут распадаться на нуклоны, потом нуклоны на кварк глюонную плазму... и... А вот что дальше - непонятно. Кварки - элементарные частицы, распадаться им уже не на что. Что будет происходить про бОльших температурах (скажем тех же планковских) - совершенно неясно.

Как было отмечено выше, самые высокие температуры были в момент Большого Взрыва (или начала инфляции, как больше нравится). Но проблема в том, что сказать какие именно температуры там были, а уж тем более, сказать что именно происходило при таких температурах - нельзя.

Поэтому, максимальный предел - он в данном случае связан с тем, что мы просто не знаем что происходит с материей при больших температурах, вот и все.

Я автор ответв про закон Гей-Люссака. И я НЕ отвечала на вопрос, что такое температура, потому что никто и не... Читать дальше
Физик-теоретик, PhD  студент в Университете Уппсалы, Швеция  · 24 авг 2015
Это очень просто. Существует эмпирический закон французского физика Гей-Люссака, который говорит о том, что для идеального газа объем прямо пропорционален температуре, то есть V=T*const. Так как объем не может быть отрицательным, то, очевидно, что температура ограничена снизу. И наоборот, теоретически V может быть сколь угодно большим, а значит верхнего предела для... Читать далее
То, что максимального предела нет - не вполне так. Он высок, это предел, но он есть, причем даже сразу несколько: h... Читать дальше
Первый
Репетитор, имею диплом физика.  · 22 авг 2015
Теоретически максимальная температура была сразу после Большого Взрыва. Это планковская температура T = 1.416808(33)*10^32 Кельвинов. Практически планковская температура недостижима. Температура в центре Солнца примерно равна 15 млн Кельвинов. В термоядерных реакторах, созданных человеком, температура плазмы достигает 150 миллионов Кельвинов. Это в десять раз горячее... Читать далее
А вы не в курсе, почему Планковская температура максимально допустимая? Википедия говорит следующее: "Выше... Читать дальше
Арт-директор, дизайнер, рационалист, скептик  · 22 авг 2015
Вопреки тому, что было уже сказано, здесь на Земле были получены температуры и гораздо ниже, по сути почти-почти абсолютный ноль. wikipedia.org Но речь тут о максимальном пределе. В теории он существует, это не доказано, но всё же современные представления о нём есть. Это Планковская температура. Скажем так, это не то что предел, просто современная физика не имеет... Читать далее
Исключительно тупой неуч  · 1 июн 2021
На самом деле у температуры не существует ни нижнего предела, ни верхнего. Просто получить температуру равную, например, -1000000 градусов по Кельвину для таких дилетантов, как официальные ученые-физики заведомо объективно последнего пиплсета человечества типа садовничего не представляется возможным. они даже холодильник либо электрокондиционер работающий не по принципу... Читать далее
Ветеринарный врач - психоневролог, зоопсихолог  · 19 авг 2015

Потому что еще в школе учат: температура - это мера внутренней энергии (кинетической энергии молекул) вещества.

Это значит, что при "абсолютном нуле" - -273,15 С - молекулы вещества вообще неподвижны. В действительности такого не бывает, самая низкая из получаемых температур - около 4 К (-269 С). Это температура кипения жидкого гелия.

> самая низкая из получаемых температур - около 4 К Это не так. Самая низкая температура, полученная в лаборатории... Читать дальше