Findes der en øvre grænse for, hvor varmt noget kan være?
Spørger Kim, Århus C
Findes der en øvre grænse for, hvor varmt noget kan være? Der er jo en nedre grænse, det absolutte nulpunkt ved -273,15 grader Celsius.
Det er ikke sådan at svare præcist på. Varme er et mål for, hvor meget energi, der er til stede. Når f.eks. vandmolekyler tilføres varmeenergi, begynder de at vibrere, jo varmere de bliver, jo mere vibrerer de. Ved det absolutte nulpunkt er varmeenergien nul, og de ligger helt stille.
Spørgsmålet er så, om der er en øvre grænse for, hvor meget varmeenergi, man kan presse ind i molekyler og partikler, om der er en grænse for, hvor energiske de kan blive.
Man kunne jo f.eks. prøve at samle al energi i hele Universet og overfør den til den mindste lille partikel, man kan finde. Den ville så per definition blive den varmeste ting, man overhovedet kan forestille sig.
Hvor høj en temperatur, det ville svare til, aner jeg ikke. Det kommer selvfølgelig an på partiklens størrelse (jo mindre, jo bedre). De senere års studier af Universet har desuden vist, at det er svært at finde ud af, hvor meget stof og dermed energi, der overhovedet eksisterer.
En stor del af stoffet og energien har vist sig at være usynlig, det man kalder mørkt stof, og hvor meget er der af det?
Forsøget er heldigvis helt umuligt at gennemføre i praksis (gudskelov for det, et Univers tappet for energi lyder ikke særlig spændende). Og selv hvis man gjorde det, er det ikke helt sikkert, man ville forstå resultatet. De fysiske love ændrer sig simpelthen, når temperaturen bliver høj nok.
Fysikerne har beregnet, at når en partikel når en temperatur på omkring 140 millioner millioner millioner millioner millioner grader Celsius (et forbløffende tal: 140.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 grader C), vil den ikke længere opføre sig efter de regler, man normalt kender fra fysikken.
Indtil videre må man anse det for en slags øvre temperaturgrænse, som har fået navnet Planck-temperaturen.
Skulle man give et bud på, hvor høj temperaturen kunne blive i dette ukendte område af fysikken, må man nødvendigvis kende noget til de fysiske spilleregler, og det gør man ikke. Noget kunne dog tyde på, at f.eks. tyngdelovene ville ændre sig og tiltrækningen mellem stof ville blive meget stærkere end før.
Men præcis hvordan, ved man ikke. Det er samme problem, fysikerne har med at forstå de allerførste skridt i Universets dannelse under Big Bang, hvor temperaturerne var så høje, at det ikke er muligt at regne baglæns til selve begyndelsen.