что горячее всего во вселенной
Какая температура во Вселенной самая высокая?
Каждый атом во Вселенной любит тепло. Мельчайшие частички материи любят тепло настолько, что атомы и субатомные частицы вибрируют все сильнее и движутся все быстрее, когда они горячие. Чем они горячее, тем быстрее движутся. И точно так же, чем они холоднее, тем они медленнее. При абсолютном нуле (-273 градусов по Цельсию) все движения атомов полностью останавливаются. Холоднее быть не может — это самая низкая температура. Сделать что-то холоднее — это как пытаться сделать прямую стрелку еще прямее.
Что самое горячее во Вселенной?
Что может быть еще горячее?
Теоретически, температура может быть еще выше. Первым претендентом на самую высокую температуру будет температура Планка, которая равна 10 32 Кельвинов, или 100 миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов градусов. Перечитайте, сколько миллионов, еще раз. Такую температуру просто невозможно представить. Как и это число. Одно дело, когда температура тысячу градусов или даже триллион. Но вот столько? Как это вообще? У нас нет слов, которые сравнивают такие большие вещи. Сказать, что 10 32 Кельвинов — это горячо, это как сказать, что вселенная занимает некоторое пространство.
Почему температура Планка может быть максимальной?
Температура, при которой разрушается сама материя
Температура Хагедорна — это самая высокая температура, которую, как мы думаем, мы сможем достичь. Это та точка, в которой адронная материя (вся нормальная, обычная материя во вселенной, в отличие от темной, например) перестает быть стабильной и попросту разваливается. Мы достигаем этой точки примерно в 2х 10 12 Кельвинов. Что примечательно, некоторые физики-теоретики утверждают, что в этот момент адронная материя не «испаряется», а переходит в другую форму материи — кварковую. И вот ее-то можно нагревать и дальше. Единственное но: мы не знаем, существует она на самом деле.
Максимальная температура в теории струн
Специалисты из области теории струн утверждают, что самая горячая температура — это 10 30 Кельвинов. Это чуть холоднее, чем наш предыдущий претендент. Теоретики струн считают, что самые простые частички нашей вселенной состоят не из обычных частиц, с которыми мы знакомы, а из вибрирующих струн.
К сожалению, проверить предсказания теории струн невозможно. Как и максимальную возможную температуру. Поэтому однозначного и точного ответа на этот вопрос быть не может. Но упомянутые выше варианты, по мнению физиков, будут самыми лучшими.
Если вам была интересна эта статья, почитайте еще, почему в космосе холодно, если там столько горячих звезд. Ведь Солнце очень горячее, да?
WR 102 – одна из самых горячих звёзд во Вселенной. Ярче Солнца в 380 000 раз!.
Звезда эта настолько агрессивная и недружелюбная, что своим жаром она испепеляет любое космическое тело, которое посмеет заглянуть в её окрестности, поэтому она одиночка – никакой планетарной системы у неё нет. Если бы такая звезда была вместо Солнца, то ни от одной бы известной нам планеты ничего бы не осталось. Агрессивное её поведение объясняется только одним: звезда уже не может удерживать сферическую форму, она как будто не хочет умирать – скоро ей, как и подобным другим объектам, предначертано погибнуть, взорвавшись, как сверхновая. По расчётам учёных, жить ей осталось всего 1500 лет – по космическим меркам это всего лишь секунды.
В недрах любой звезды температуры настолько высоки, что их трудно себе представить. Так, температура солнечного ядра составляет свыше 15 миллионов С! Но только в таких условиях могут происходить термоядерные реакции. Слияние двух атомов водорода приводит к образованию атома гелия, испусканию электрона и нескольких нейтрино, и всё это сопровождается выделением огромного количества энергии. Чаще всего в недрах звёзд и происходит водородно-гелиевый синтез, но он – не единственный, который может разогревать звёзды. При более высоких температурах в термоядерных реакциях могут участвовать литий, кислород или углерод. Если в реакциях они будут участвовать, то начинают образовываться ядра тяжёлых элементов, таких как сера, магний или фосфор. Они имеют более высокий заряд и с большей силой отталкиваются друг от друга. Для преодоления такого сопротивления нужно гораздо больше энергии.
Солнце – звезда главной последовательности. Что это значит? Когда звезда, скажем так, находится «в расцвете сил», она сжигает свое водородное топливо. Солнце постепенно будет увеличивать свою светимость, и когда большая часть его водородного запаса будет израсходована, оно начнёт расширяться и остывать, превращаясь в красного гиганта – в этот момент звезда будет считаться сошедшей с главной последовательности, и жить ей останется совсем недолго. Какое-то время процесс горения будет поддерживаться термоядерными реакциями преобразования гелия в углерод и кислород. Чем легче звезда – тем меньше она будет жить. Из-за того, что топливо заканчивается, «распухшая» звезда становится нестабильной и сбрасывает внешние оболочки, превращаясь в сверхновую. На её месте остаётся лишь белый карлик – само ядро, в котором больше нет топлива для термоядерной реакции. По сути, ядро звезды без топлива – это её мёртвое сердце.
Но если масса звезды выше определённого предела, тяжёлый термоядерный синтез может стать основным источником энергии даже после того, как весь водород будет истрачен – это звёзды типа Вольфа-Райе (название получено по именам открывателей-астрономов данного типа звёзд).
Звёзды типа Вольфа-Райе – это тяжёлые объекты с дефицитом водорода в конце своей жизни. Они являются очень редкими. Так, в Млечном Пути их не более 2 000, а общее количество звёзд в нашей галактике – от 200 до 400 миллиардов. Вместо водорода они горят за счёт синтеза углерода, кислорода или азота. Самые горячие звёзды – кислородные.
В спектре излучения звезды WR 102 особенно были выражены кислородные линии, именно благодаря кислороду она нагревается до таких высоких температур. Да! В ней очень много кислорода и почти нет водорода. Она в 380 000 раз ярче Солнца и в 36 раз горячее его. Несмотря на такую светимость, звезду не видно невооружённым глазом из-за слишком далёкого расстояния. Вы можете попробовать поискать её с помощью хорошего любительского телескопа (видимая звёздная величина 14,10).
WR 102 – небольшая, но очень плотная звезда. Звёзды такого типа и с таким составом очень редкие. Так, в Млечном Пути светил, аналогичных ей, всего 4! В диаметре она почти в 2 раза меньше Солнца, но в 15-18 раз тяжелее его. В свои «юные» года она была намного массивнее, а в своём «преклонном» возрасте она «похудела»: из-за звездного ветра, возникшего по причине высоких температур и выделения энергии, она потеряла большую часть своей массы и продолжает её терять до сих пор. Так, за несколько месяцев WR 102 «худеет» на массу, равную массе Земли. Как вы уже догадались, в окрестностях звезды невозможно возникновение и развитие жизни из-за высокого радиационного фона, да ей и негде возникнуть, так как WR 102 не имеет планет.
Инфракрасное изображение туманности вокруг WR 102
Конец – всегда начало. Так и происходит эволюция Вселенной.
Какое место во Вселенной самое горячее?
13 августа 2012 года ученые из Большого адронного коллайдера ЦЕРН в Женеве, Швейцария, объявили, что они достигли температуры более 5 триллионов К и, возможно, до 5.5 триллиона К (более 9.9 триллиона ° F).
Что самое горячее во Вселенной?
Солнце, очевидно, самая горячая вещь в нашей Солнечной системе, но это всего лишь термос по сравнению с некоторыми другими звездами и звездными явлениями, особенно сверхновыми. На противоположной стороне спектра более низкие температуры имеют нижний предел.
Какое самое жаркое место в солнечной системе?
При какой температуре умрут люди?
Что горячее лавы?
Солнце намного горячее лавы. Температура поверхности Солнца составляет 10,000 2000 градусов по Фаренгейту, в то время как температура лавы в среднем составляет всего 700 градусов по Фаренгейту. Температура лавы составляет от 1200 до 10,000 градусов по Цельсию, а поверхность Солнца составляет около XNUMX XNUMX градусов по Цельсию. … Это примерно в пять раз горячее, чем самая горячая лава на Земле.
Какая самая высокая температура, когда-либо созданная человеком?
Лава горячее солнца?
Лава действительно очень горячая, температура достигает 2,200 ° F или выше. Но даже лава не сравнится с солнцем! На его поверхности (называемой «фотосферой») температура солнца составляет колоссальные 10,000 XNUMX ° F! Это примерно в пять раз горячее, чем самая горячая лава на Земле.
Какие 15 планет?
Планеты в нашей солнечной системе
Какая планета первая самая горячая?
Насколько холодно на Плутоне?
99.1 лихорадка?
У взрослого человека, вероятно, поднимается температура при температуре от 99 до 99.5 ° C (от 37.2 до 37.5 ° F), в зависимости от времени суток.
Могут ли люди выжить при 200 градусах?
Первоначальный ответ: Сможете ли вы пережить 200 градусов по Фаренгейту? Нет. Вода закипает при 212 F на уровне моря. … Средняя температура человеческого тела составляет 98.6F.
Насколько жарко для человека?
Человеческое тело не выдерживает чрезмерной жары.
Самая горячая планета во Вселенной
На сегодняшний день астрономами открыты тысячи самых разных планет у других звёзд. И хотя наши, имеющиеся в Солнечной системе, изучены гораздо лучше, но и про эти далекие известно довольно много. Конечно, многие данные получены путём моделирования и расчётов – отправить туда зонды или даже увидеть сами планеты в телескоп невозможно.
Однако астрономы могут определять размеры этих экзопланет и параметры их орбит, а также делать некоторые выводы по их составу и условиям на них. Поэтому можно сравнить, например, какая самая горячая планета во Вселенной. Конечно, всю Вселенную мы охватить вряд ли когда-нибудь сможем, но хотя бы изученную часть вполне можно.
Итак, давайте посмотрим, какая же самая горячая планета известна на сегодняшний день.
Самая горячая планета в Солнечной системе
Самая близкая к Солнцу планета в нашей Солнечной системе – Меркурий. Расстояние от него до пышущей жаром поверхности звезды – всего около 70 миллионов километров в самой дальней точке, и это вдвое ближе, чем Земля. А в ближайшей точке это расстояние и вовсе сокращается до 46 миллионов километров – втрое ближе, чем от Земли до Солнца.
Конечно же, поверхность Меркурия должна быть раскалена чуть ли не докрасна и это наверняка самая горячая планета Солнечной системы! Но это не так.
Конечно, поверхность Меркурия на дневной стороне сильно нагревается – до +350 градусов по Цельсию. Но она очень рыхлая и обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, поэтому уже на глубине в 1 метр температура составляет всего +75 градусов. Так что Меркурий вовсе не раскалён докрасна. Тем более, у него нет атмосферы, которая бы хоть немного задерживала тепло у поверхности, и она тут же остывает до глубокого минуса, как только попадает в тень.
Самое горячее место на Меркурии – около экватора, где Солнце светит прямо с зенита. Там поверхность может нагреваться до +427 градусов по Цельсию, когда планета находится в ближайшей к Солнцу точке. Более высоких температур там нет.
А теперь переместимся на Венеру и посмотрим, что творится там. Эта планета имеет толстую атмосферу и мощнейший парниковый эффект. Так вот, средняя температура на поверхности в этом сумрачном мире составляет +467 градусов по Цельсию. Средняя – значит, бывает и пожарче. И это больше, чем на Меркурии, хотя Венера находится от Солнца дальше.
Поверхность Венеры. Фото советской автоматической станции «Венера-13».
Поэтому Венера – самая горячая планета в Солнечной системе, со средней температурой на поверхности в +467 0 C. Более высоких температур нет ни на одной другой планете.
Самая горячая планета во Вселенной
А теперь давайте обратим взор на другие звёздные системы и их планеты. Там есть гораздо более странные миры, чем в Солнечной системе.
В 2016 году у горячей звезды KELT-9 с температурой поверхности около 10000 градусов, в созвездии Лебедя, была обнаружена планета. Нас от неё отделяет 620 световых лет, но интересно не это.
Сама планета KELT-9b очень большая – она в 2.88 раз тяжелее Юпитера и вдвое больше его, но при этом от звезды её отделяет всего 4.5 миллионов километров. Сравните – Меркурий от Солнца даже в ближайшей точке удалён на 46 миллионов километров. То есть эта планета буквально несётся с огромной скоростью над очень горячей звездой! Полный оборот по орбите она совершает всего за 1.48 суток!
Так может выглядеть самая горячая планета во Вселенной — KELT-9b. Иллюстрация.
Так вот, из-за такой близости к горячей звезде температура самой планеты должна составлять примерно 4300 0 С. Для сравнения – поверхности Солнца горячее её «всего» на 1200 градусов. А некоторые звёзды гораздо холоднее этой планеты.
Очень высокая температура на этой планете была подтверждена. Учёные с помощью спектрографа обнаружили у неё спектральные линии ионизированного железа и титана – эти элементы там просто испаряются. Но на теневой стороне они вполне могут конденсироваться в облака и тогда там может идти металлический дождь! Да, странно, но вполне возможно.
Кстати, такие огромные газовые гиганты из-за большой температуры раздуваются еще больше, чем они могли быть в обычной обстановке. Так, планета KELT-9b вдвое больше Юпитера, но при этом и плотность её вдвое меньше. То есть, если её убрать от звезды подальше, то она остынет и сожмётся до размеров и плотности Юпитера.
Кроме того, из-за близости к звезде такие планеты испытывают мощнейшее воздействие звёздного ветра, буквально сдувающего с них верхние слои атмосферы. Поэтому они быстро теряют своё вещество и становятся меньше и легче. А на теневой стороне от них тянется газовый хвост, как у кометы.
KELT-9b – самая горячая планета во Вселенной, известная на сегодняшний день. При температуре в 4300 градусов по Цельсию она даже горячее некоторых звёзд.
Вот такие интересные вещи встречаются в космосе.
Горячий Большой взрыв
Насколько горячим был ГБВ в самом горячем состоянии перед тем, как начать охлаждаться, и как он начался?
Наверняка нам это пока неизвестно. ГБВ мог начаться, когда Вселенная стала горячей по окончанию периода инфляции. В таком случае жар ГБВ произошёл от тёмной энергии, питавшей инфляцию, и максимальная температура ГБВ зависит от количества доступной тёмной энергии.
Температура могла быть:
Что произошло далее?
Мы вполне уверены, что нам известны основные вехи и множество деталей произошедшего за последующие 13,7 млрд лет. Вселенная постепенно расширялась (пространство становилось больше), и соответствующим образом охлаждалась и становилась более пустой. По сравнению с таким удивительным событием, как инфляция, последующий период был относительно скучным, хотя по пути встречались довольно важные вехи.
За несколько минут после начала ГБВ:
Примерно сто миллионов лет спустя начали формироваться первые галактики и зажглись первые звёзды. Точные временные рамки пока не установлены измерениями, но это пытаются сделать.
Сейчас мы живём примерно 13,7 млрд лет после начала ГБВ. Заметьте, что я не написал про «возраст Вселенной», или что она началась 13,7 млрд лет назад. Это нам точно неизвестно. Нам известно лишь, что ГБВ начался 13,7 млрд лет назад — но мы не знаем, был ли этот момент близок к началу всей Вселенной.
Инфляция
Насколько безумной была скорость расширения? Участок Вселенной размером с экран вашего компьютера расширился до размеров наблюдаемой сегодня части Вселенной, или даже больше, за время меньшее, чем нужно кварку, чтобы перейти с одной стороны протона до другой. Я даже не буду пытаться заваливать вас числами, отчасти потому, что на самом деле мы не знаем, как долго длилась инфляция, но и ещё потому, что числа обозначают слишком крупные размеры и слишком мелкие промежутки времени, чтобы люди могли их себе представлять. По сути огромный кусок Вселенной был создан из крохотного кусочка почти мгновенно.
Какой была Вселенная во время этого расширения? Пустой. Чрезвычайно пустой. Гораздо, гораздо, гораздо более пустой, чем космос сегодня. Очень холодной. Очень тёмной. Всё, что могло присутствовать в ней до начала инфляции, мгновенно было разорвано и растащено на огромные расстояния. Предупреждение: есть достаточно важный и очень тонкий подвох, касающийся заявлений о пустой/тёмной/холодной Вселенной, и я пока не знаю, как точнее описать его. Было бы точнее сказать, что Вселенная была не просто «чрезвычайно» пустой, она была «максимально» пустой, тёмной и холодной — пустой от всего, кроме квантовых флуктуаций.
Что было до инфляции и как она началась, нам неизвестно. Существует несколько разумных теорий, основанных на науке, но все они будут спекуляциями, пока кто-нибудь не придумает способа проверить их при помощи измерений. Периода «до инфляции» может вообще не существовать — либо потому, что инфляция постоянно идёт где-то во Вселенной, или потому что время не будет иметь смысла, если вернуться достаточно далеко в прошлое, или по какой-то другой причине. Но во многих контекстах это почти не имеет значения, как я буду объяснять при помощи изображений, по пути отвечая на некоторые из часто задаваемых вопросов.
Что послужило причиной безумной скорости инфляции?
Причиной было большое количество того, что часто называют:
Рис. 1: совершенно необоснованная догадка по поводу того, как мог выглядеть один участок Вселенной перед началом инфляции. В сером участке по какой-то неизвестной причине содержится огромное количество тёмной энергии. Внутри серого участка я нарисовал несколько объектов, обозначенных зелёными и красными точками. Что находится вне серого региона, я понятия не имею, но в итоге это и не будет иметь значения.
Откуда взялось это огромное количество тёмной энергии?
Мы не знаем. Есть несколько предположений, некоторые из которых были отвергнуты полученными недавно данными. Мы надеемся узнать больше по этой теме в следующем десятилетии.
Рис. 2: тёмная энергия заставляет серый участок расширяться. Объекты в сером участке (зелёные и красные точки) разносятся в стороны с расширением пространства, содержащего тёмную энергию, которое становится всё более объёмным, при этом не двигаясь за пределы серого участка.
Почему скорость расширения не замедляется, если расширение разрежает тёмную энергию?
Странно и удивительно, что по мере инфляции Вселенной и роста её объёма количество тёмной энергии в пересчёте на единицу объёма остаётся постоянным. Это означает, что инфляция будет идти, и идти, и идти, не замедляясь, пока что-то не заставит тёмную энергию исчезнуть.
Рис. 3: поскольку тёмная энергия, в отличие от обычных материалов, не становится более разреженной по мере расширения пространства, и её плотность остаётся постоянной, серый участок продолжает расширяться. К этому времени все зелёные и красные точки, кроме одной, скрылись из виду. Какой бы ни была температура расширяющегося участка вначале, он становится очень холодным (максимально холодным, насколько это допускают условия).
Зелёные и красные точки удаляются друг от друга с огромной скоростью.
Не означает ли это невероятное расширение, что все вещи отдалялись друг от друга со скоростью, превышающей скорость света, универсальный предел скорости?
Не нарушает ли это теорию относительности Эйнштейна?
Нет, не нарушает. Теория Эйнштейна говорит о том, что если два объекта проходят мимо друг друга в одной точке пространства, то для наблюдателя, движущегося вместе с одним из них, измеряемая скорость другого объекта никогда не будет превышать скорость света. Но два объекта в двух разных местах могут удаляться друг от друга быстрее скорости света, если расширяется само пространство. Именно это и происходит в расширяющейся Вселенной.
Рис. 4: суть эпохи инфляции. К этому моменту инфляция разнесла все объекты, существовавшие в сером участке на рис. 1 (красные и зелёные точки) на чрезвычайно большие расстояния друг от друга. Серый участок расширился до непостижимо огромного размера, стал ужасно пустым и холодным. А расширение может продолжаться и продолжаться в несколько этапов. Первоначальные догадки, показанные на рис. 1 и рис. 2, уже совершенно не связаны со свойствами этого участка Вселенной; если бы мы начали сильно отличной догадки на рис. 1 и 2, мы всё равно бы получили тот же самый рис. 4.
Да, так и есть. Ну, почти так. Она настолько холодная, насколько это возможно; однако наличие квантовых флуктуаций привносит свои особенности. Вселенная стала горячей после инфляции (об этом чуть дальше). Была ли она горячей в какой-то момент до инфляции, вопрос чисто умозрительный; никаких свидетельств «за» или «против» всё равно нет. Но во время инфляции температура упала до небольшой доли градуса выше абсолютного нуля.
Рис. 5: расширение испытывающего инфляцию участка замедляется. То, что со времнем станет наблюдаемой частью нашей Вселенной, уже достаточно крупное, чтобы его нарисовать — оно обозначено красным пунктиром.
Почему инфляция остановилась?
Мы не знаем. Есть, конечно, несколько научных предположений, с уравнениями, предсказаниями и способами их проверки — по крайней мере, частичной. Возможно, скоро мы узнаем об этом больше благодаря продолжающемуся изучению космоса.
Что случилось, когда инфляция остановилась?
Наилучшая из догадок (и наши уравнения говорят о том, что это возможно, но не сообщают деталей) — вся тёмная энергия превратилась в частицы, включая и те, из которых мы состоим, и во множество других типов известных нам частиц, и, возможно, в кучу частиц, о которых нам ничего не известно. И когда это произошло, Вселенная стала очень горячей и плотной — и продолжает расширяться, хотя и гораздо медленнее.
Рис. 6: по окончанию инфляции тёмная энергия, заполнявшая ранее расширявшийся участок, превращается в энергию движения и энергию массы частиц, появляющихся в огромных количествах, что делает Вселенную очень горячей. Чем больше тёмной энергии в единице объёма было во время инфляции, тем горячее Вселенная может стать после того, как разогреется. Крупный участок, распространяющийся гораздо дальше, чем показано, включающий то, что станет нашей наблюдаемой частью Вселенной, заполняется почти однородным горячим плотным супом из частиц. С этого момента Вселенная расширяется дальше, но гораздо медленнее, чем во время инфляции, и постепенно остывает.
Поскольку терминология пока не устоялась, вы можете сами решать, что именно называть термином «Большой взрыв». Важно лишь знать, что у вас есть несколько возможностей, и что разные учёные и разные сайты могут иметь в виду разные понятия, обозначаемые как «Большой взрыв».