Абсолютный максимум температуры?

Сообщение №39876 от Искандер 01 августа 2005 г. 10:03
Тема: Абсолютный максимум температуры?

Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры? Может ли он ограничиваться в рамках классической физики. Если да, в самом общем случае какими принципами и общими формулами.


Отклики на это сообщение:

> Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры? Может ли он ограничиваться в рамках классической физики. Если да, в самом общем случае какими принципами и общими формулами.

Давайте подумаем. Чем выше температура тем больше скорость и сила соударений частиц. А скорость и прочность частиц ограничены. Посему есть предел температуре.


> > Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры? Может ли он ограничиваться в рамках классической физики. Если да, в самом общем случае какими принципами и общими формулами.

> Давайте подумаем. Чем выше температура тем больше скорость и сила соударений частиц. А скорость и прочность частиц ограничены. Посему есть предел температуре.

Вообще в астрофизике (в разных нейтронных звездах) теипература бывает очень высокая.


> > > Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры? Может ли он ограничиваться в рамках классической физики. Если да, в самом общем случае какими принципами и общими формулами.

> > Давайте подумаем. Чем выше температура тем больше скорость и сила соударений частиц. А скорость и прочность частиц ограничены. Посему есть предел температуре.

> Вообще в астрофизике (в разных нейтронных звездах) теипература бывает очень высокая.

Температура - мера средней кинетической энергии молекул. Скорость не может быть выше скорости света. Не припомню формулу связи температуры и кинетической энергии, но в принципе можно посчитать (хотя врядли)...


Я чисто любознательно интересуюсь, а то кругом есть ограничения в скорости, в теоретической (компьютерной) емкости вещества, теоретической максимальной энергии, видел где то минимально возможный размер частиц (хотя может это не из классической физики) При температуре несколько милионов градусов (или десятки милионов в зависимости от давления) происходят термоядерные реакции например уже ядра распадаються . Может быть если нагреть до сотен милиардов еще чего распадеться :)

например есть даже
Данная трактовка несколько отличается от общепринятой, где под квантом
пространства-времени обычно понимаются теоретически минимально возможные размеры тела (частицы, объекта) . rmin=sqrt(hg/c**3)
Эта классическая формула или выдуманая?

Что заставило меня задуматься а может есть всеобщей ограниченности воообще во всем.

Наверно раз существует искривление пространсва при больших расстояниях, при какой нибудь длинне длинный объект замкнеться может это будет максимально возможная его длинна.

Может еще кто скажет какие есть еще ограничения в разных параметрах?


Наверно температура это не только мера кинетической энергии молекул, но и атомов, и ядер, и электронов... я думаю. Или не так?


> Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры? Может ли он ограничиваться в рамках классической физики. Если да, в самом общем случае какими принципами и общими формулами.

Нет. Практически никаких ограничений на температуру системы нет. По крайней мере до планковских масштабов . Именно там термин "температрура" начинает применяться для описания состояния ранней Вселенной.


to Castro: А разьве не логично предположить, что температура определяеться только при взаимодействии соударяющихся тел (частиц). Если мы в вакууме, и нет теплового взаимодествия тел, а только излучение. То даже излучение не может нагреть пустоту. Если мы помещаем туда градусник (теромпару), или же имеряем существующее тело по линиям спектра. Только тогда мы знаем температуру. А скорость частиц действительно ограничиваеться скоростью 300000 км в сек. Если при соударнии частиц газа, они будут нагреваться и достигнут скорости близкой к скорости света, после каждого соударения с соседней. Это и будет предельной температурой, только единственная сложность ее расчитать так как при такой температуре, это уже будут не понятно какие это частицы и какое вещество.
И хотя частицы будут тяжелеть согласно теории относительности, но они же будут и передавать большую энергию друг другу. Может тогда можно расчитать какой то предел и найти температуру в пределе близком к скорости света.
Конечно у меня ума на такие крутые теории расчетов не хватит.
Но помоему по логике предел должен быть.

В чем я (мы) не правы?


to Castro: Еще мне очень инетресно, я видел как вы спорили насчет сплошной материи и упоминал кто то (может и вы) что возможно вакуум состоит из частиц в районе 10**-20 10**-32 метра.

Так эта формула не из классической физики?
"Данная трактовка несколько отличается от общепринятой, где под квантом
пространства-времени обычно понимаются теоретически минимально возможные размеры тела (частицы, объекта) . r(min)=sqrt(hg/c**3)" и где то я слышал, что размер частиц ограничиваеться что то районом 10**-15.

К тому же в подтверждение этого, я читал научно популярную книжку, так было сказано что есть теория, что чем меньше частица тем больше проявляеться ее неопределенность в пространстве и волновые свойства. Так наверно есть предел когда частица не может быть неопределеннее и "волнее" при какойто минимальной величине.
Эта теория тоже не из классической физики?

Я не делаю никаких выводов не за не против, просто инетересно знать правду.


> to Castro: А разьве не логично предположить, что температура определяеться только при взаимодействии соударяющихся тел (частиц). Если мы в вакууме, и нет теплового взаимодествия тел, а только излучение. То даже излучение не может нагреть пустоту. Если мы помещаем туда градусник (теромпару), или же имеряем существующее тело по линиям спектра. Только тогда мы знаем температуру. А скорость частиц действительно ограничиваеться скоростью 300000 км в сек. Если при соударнии частиц газа, они будут нагреваться и достигнут скорости близкой к скорости света, после каждого соударения с соседней. Это и будет предельной температурой, только единственная сложность ее расчитать так как при такой температуре, это уже будут не понятно какие это частицы и какое вещество.
> И хотя частицы будут тяжелеть согласно теории относительности, но они же будут и передавать большую энергию друг другу. Может тогда можно расчитать какой то предел и найти температуру в пределе близком к скорости света.
> Конечно у меня ума на такие крутые теории расчетов не хватит.
> Но помоему по логике предел должен быть.

> В чем я (мы) не правы?

Еще раы повторю. Нету предела. Температура определяется не скорост§ю, а кинетической энергией. В космических лучах попадаются протонy с энергией 10е20 еВ. Т. е. гамма-фактор 10е11


А что Вы наызваете классической физикой ? Н§ютоновскую механику и максвелловскую электродинамику ? Тогда все, о чем я говорю , к классической фиыике не имеет отношения.

Про размеры частиц отвечу так. Раымерпротона, нейтрона , пиона и прочих кварковж систем - порядка 1е-15 - 1е-16 метра. Лептоны и кварки , электрон в том числе, ведут себя как точечные об§екты вплот§ до 1е-19 м. Проникнут§ на мен§шие масштабы современная ускорител§ная техника пока не поыволяет.

Насчет свяыи размера частицы с неопределенност§ю - то, что Вы говорите - неверно. Возможно, Вы сил§но неточно пересказываете прочитанное.


Так значит
проявление корпускулярно-волнового дуализма материи: любой "частице" с энергией E и импульсом p соответствует волна, называемая волной де Бройля, с длиной l=h/p и частотой n=E/h, где h - постоянная Планка.

Это уже не классическая физика, а явное вранье?

Про классическую физику уже кто то писал где то (я думаю Вам физикам лучше это знать), что это такие разделы физики это когда законы и формулы объясняющие строение мира не входят в противоречие с друг другом. То что модератор не посылает в альтернативные теории :)

С максимальной температурой, думаю пока соглашусь, хотя отдельная частица с большой энергией это одно, а протоплазма это другое, к тому же нет нормальной теории плазмы еще чтобы обсуждать данный вопрос точно. (Например всвязи с сокращением длинны в связи с тем же релятивистким эффектом вдоль направления скорости частиц, может возникать уменьшение вероятности их столкновения. И вообще тут надо знать при столкновении какого вида частиц с какой энергией, еще образуються новые частицы, а не просто выделяеться энергия. Наверно есть температура при которой частицы уже не могут существовать так как при первом же столкновении с друг другом температура теряет полностью физический смысл, и ее можно лишь пересчитать условно по средней энергии частиц до взаимодейсвия с соседней)


И вообще не раз уже видел на сайтах выводы максимальной энергии размеров частицы, минимального кванта времени:

типа планковских величин: lpl = (ћG/c3)1/2 = 1,62×10–33 см, тpl =
(cћ/G)1/2 = 2,18×10–5 г, tpl = (ћG/c5)1/2 = 5,4×10–44 с.

единственное не как не могу понять что такое G(g) чтобы подсчитать
по одному из предположений g=6,7x10-11 Нм2/кг2, явно там кругом ошибки, но наверно принципы правильны. (думаю h=6,63x10-34 постоянная планка, с скорость света 3х10**8 м/c2)

Так можно считать ничего похожего нет по физическим знаниям и все бесконечно в плане максимума энергии, минимума времени, минимума радиуса частицы? Судя по пояснениям вы знаете много формул должно же встретиться что то похожее.
Мне хочеться составить таблицу диапазоны сущесвования величин, согласно современнным теориям в физике.
типа:
температура -273,15гр С ... бесконечн
время беск .... беск
размер беск...беск
....


Я не понимаю, в чем вопрос-то ?
Да, из гравитационной константы, скорости света и постоянной Планка можно соорудит§ величине, наыываемые планковскими, имеющие раымерност§ координаты, времени, энергии ...

Но сложно сказат§, какой смзсл они несут, поскол§ку лежат слишком далеко за пределами возможностей современных экспериментов. Совершенно точно можно сказат§ одно - на масштабах мен§ше планковского современная физика работат§ не будет.


Классическая физика по определению - это физика, сформировавшаяся к началу 20го века, баыирующаяся на механике Н§ютона и электродинамике Максвелла. В 20м веке классическая фиыика стала част§ю более общих теорий - квантовой теории, теории относител§ности...

По поводу температуры. Именно в первые доли секунды своего существованоя Вселенная била наиболее проста для термодинамического описания. Тогда не бзли не тол§ко атомов, не тол§ко атомнж ядер, но и даыхе протонов и нейтронов. Такое состояние материи называется кварк-глюонной плаымой.


Спасибо, будем считать все понятно относительно вышесказаного.

А нет формул определяющих общий порядок аналога температуры, в том предположении если на ускорители разогнаны частицы массой m до энергии Е=33 ТэВ в большом количестве. Например косвенно говорилось что разгоняя ионы золота до такой энергии судя по всему получили температуру 2-10 триллиона градусов.



Формально энергия пучка соответствует температуре Т=Е/k , k / постоянная Больцмана.
Но обычно, когда говорят о температуре пучка , имеют в виду другое. Температурой характеризуют среднюю кинетичесую энергию поперечных колебаний частиц в пучке. Т. е. чем пучок холоднее- тем он лучше.

Энергии в 33 ТэВ пока недостижимы на ускорителях. Даже LHC строится щсего лишь на энергию в 7 ТэВ


Да извините, там все перепутано есть полная энергия а есть полезная, есть после взаимодейсвия.
я смотрел по
http://nature.web.ru:8100/db/msg.html?mid=1179765
http://nauka.relis.ru/16/0003/16003055.htm

Один порядок там есть надеюсь 1 эВ энергии после взаимодейсвия примерно соответствует 104 К нашел, это примерно правильно?

Счас попробую вашу формулу подогнать под эти данные :)


1 eV - 12 000 K


Вы какую энергию имееете ввиду 7 ТЭВ после взаимодействия?
1 ЭВ= 1,6 10-19 Дж, K=1,38 10-23 Дж/К
получаем 1 ТЭВ = 1,6 10-7Дж получается фигня какае то с температурой 10**16
Видимо эта температура учитывает только кинетическую энергию частич без учета взаимодейсвия с друг другом.

С колебаниями воообще не понял, по моему кинетическая энергия частиц определяет температуру, энергия столкновения. С чего они колебаються?


> Вы какую энергию имееете ввиду 7 ТЭВ после взаимодействия?
> 1 ЭВ= 1,6 10-19 Дж, K=1,38 10-23 Дж/К
> получаем 1 ТЭВ = 1,6 10-7Дж получается фигня какае то с температурой 10**16
> Видимо эта температура учитывает только кинетическую энергию частич без учета взаимодейсвия с друг другом.

> С колебаниями воообще не понял, по моему кинетическая энергия частиц определяет температуру, энергия столкновения. С чего они колебаються?

7 ТэВ - энергия пучка протонов в Большом Адронном Коллайдере.

1 эВ - 1.6е-19 Дж / 1.4е-23 Дж К = ~ 10 000 К


Про охлаждениэ пучков лень рассказывать. Да и не нужно это Вам ... Слишком специфическая вещь. Скажу лись, что частицы колеблются в пучке перпендикулярно его направлению из/за сложного взаимодействия с неоднородными ускоряющими и удерживающими электрическим и магнитным полем. Там целая наука...

Кстати, в ускоротельной физике частиц температура никогда не используется для описания процессов. Там четырехвекторы царят...


> Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры.

Ваш вопрос напомнил мне очень давно прочитанную статью на эту тему в популярном изложении (если не ошибаюсь, в газете "Пионерская правда" за 1966 год). За давностью лет не могу припомнить деталей, но суть примерно такова.
Да, есть теоретический предел. Он обусловлен тем, что при высоких температурах образуются в большом количестве нейтрино (если память не подводит) или какие-то другие частицы, которые уносят энергию из области нагрева и не позволяют нагреть до более высоких температур. Чему равна эта предельная температура, не могу сказать даже приблизительно.

P.S.
В отличие от нынешних СМИ сведения, подаваемые в тогдашней прессе тщательно проверялись и данную публикацию можно считать авторитетной ссылкой не смотря на несерьезное издание. Скорее всего, статья была написана кем-то из ведущих сотрудников АН.


> > Существует ли в противоположность абсолютного минимума (-273,15 гр цельс) абсолютный теоретический максимум температуры.

> Ваш вопрос напомнил мне очень давно прочитанную статью на эту тему в популярном изложении (если не ошибаюсь, в газете "Пионерская правда" за 1966 год). За давностью лет не могу припомнить деталей, но суть примерно такова.
> Да, есть теоретический предел. Он обусловлен тем, что при высоких температурах образуются в большом количестве нейтрино (если память не подводит) или какие-то другие частицы, которые уносят энергию из области нагрева и не позволяют нагреть до более высоких температур. Чему равна эта предельная температура, не могу сказать даже приблизительно.

> P.S.
> В отличие от нынешних СМИ сведения, подаваемые в тогдашней прессе тщательно проверялись и данную публикацию можно считать авторитетной ссылкой не смотря на несерьезное издание. Скорее всего, статья была написана кем-то из ведущих сотрудников АН.


Не согласен.


Точнее, согласен с вышесказанным (хотя это зависит от вида частиц, чью температуру мы смотрим.), но не согласен с тем, что это определяет предел Да. Нагреть выше не получится (обычными способами, потому что на доли секунды создать колоссальную температуру с столкновениях тявелых ядер можно (кварк-глюонная плазма))

Но Вселенная , остывая после Большого Взрыва, прошла по всей шкале температур вплоть до 2.7 K. И даже нейтрино в тервые доли секунды жизни Вселенной находились в термодинамическом равновесии с остальным веществом.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100