Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Почему температура в космосе никогда не падает до абсолютного нуля?

Franka [5.1K] 3 недели назад

Почему абсолютный ноль недостижим?

il63 [118K]
"Температура в космосе" (если отбросить температуру излучения) имеет смысл только по отношению к конкретному телу. Неважно, какого размера, важно, чтобы в нем было много взаимодействующих друг с другом частиц - атомов и молекул. Если нет тела, то как и чем измерить температуру вакуума?  3 недели назад
комментировать
2

Давайте вначале попробуем с вами определить, что такое абсолютный ноль. Обсолютным нулём называется та точка, при которой прекращается движение частиц вещества, это: атомы, молекулы, нейтроны и так далее.

Принято измерять в астрономии температуру в шкале Кельвина. Ежели по Цельсию будет у нас ноль градусов, это точка плавления воды, то по Кельвину будет двести семьдесят три градуса. Итак, абсолютный ноль, это минус двести семьдесят три по Цельсию.

Насчёт того, что точка абсолютного нуля недостижима, то, по теории есть так называемая большая вселенная. Это за пределами нашей вселенной, более широкое пространство. Это в общем так говориться, вот эта штука называется большой вселенной, так там температура уже близка к нулю. Близка, поскольку всё-таки движение частиц там есть. Ведь тепловая энергия, это ускоренное движение частиц.

Да, так вот, температура не достигает абсолютного нуля лишь по той причине, что звёзды выбрасывают огромное количество колоссальной энергии. Плазма разлетается везде. А она движется с большой скоростью. Поэтому, она не останавливается, и тепловое излучение в малом количестве, но сохраняется.

Звёзд миллиарды, может даже свыше десяти в сотой степени, не то, что в девятой. Этого никто сказать не может толком. Но их весьма много. И звезда, это отнюдь не наша с вами Земля, а сотни тысяч раз больше этой земли, и в несколько миллионов, а может быть десятков миллионов градусов горячее, нежели наше с вами солнышко. Наше солнышко, это так, комариный писк. Сколько людям известно звёзд, а сколько не изучено. Астрономы строят только теории, но доказательств пока, увы! никаких нету.

Так вот, за счёт выбросов звёздных систем, во вселенной нулевая точка недостижима.

Если честно, то не могу себе представить, что такое прекращение движения всех частиц. Это такой "холодильничек", при котором, наверное, не то, что насекомые с людьми и животными выжить не смогут, а любая спора бактерии сыграет в ящик!

Кстати, при нормальном атмосферном давлении, только один гелий, из всех химических элементов при абсолютном нуле превращается в жидкость. Причём, приобретает, и свертекучесть и сверхпроводимость.

Кстати, насчёт земного ядра, то учёные до сих пор гадают, что же это такое. Многие считают, что ядро, оно холодное, и такое холодное, что является сверхпроводником. Другие считают, оно горячее, но под сильным давлением тоже является сверхпроводимым.

Не знаю, но наземле тоже вряд ли можно достичь искусственным путём абсолютного нуля, впрочем, как и вакуума. Всё равно, какие-то частицы атомов воздуха и других газов будут в сосуде, откуда выкачали всё, что можно выкачать. Ведь даже космос не является абсолютным вакуумом. Ежели это было бы так, то и тепла не было бы. Ведь тереться чего-то обо что-то, и двигаться не было бы чему.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
3

"Почему температура в космосе никогда не падает до абсолютного нуля" и "Почему абсолютный ноль недостижим" - это два разных вопроса. Начнём с последнего.

Абсолютный ноль недостижим по теореме Нернста (третье начало термодинамики). Точнее, сама теорема немного о другом (о поведении энтропии термодинамической системы при Т→0), но вот следствием из неё как раз и будет принципиальная недостижимость абсолютного нуля. Так что это голая физика, к космосу отношения не имеющая.

А вот в космосе любое тело без внутренних источников энергии будет находиться в термодинамическом равновесии с окружающей средой и поэтому примет термпературу среды (это тоже голая физика; если раскалённую болванку, или её же, но замороженную, оставить на воздухе, она в конце концов примет температуру воздуха). Вопреки распространённому заблуждению, температура у космоса, хоть это и "вакуум" (ещё одно заблуждение), вполне определённая. Космический вакуум не мешает Солцу нагревать Землю, то есть Земля, как тело (можно даже пренебречь её собственным тепловыделением), находящееся в космосе, принимает некоторую температуру, заметно от абсолютного нуля отличающуюся.

Вот и в дальнем космосе то же самое. Конечно, равновесная температура там далека от земной, но отлична от абсолютного нуля, потому что космос заполнен излучением. Прежде всего реликтовым.

Ибо - что такое температура? Как всякая термодинамическая величина, она определяется а) только для равновесной системы, и б) только для системы, подчиняющейся статистическим закономерностям. Для одного атома или одного фотона температура не имеет смысла, смысл у этой физической величины появляется только тогда, когда мы говорим об ансамбле из огромного числа фотонов и молекул. Вот тогда, когда их реально до фига, - тогда и появляется статистическое распределение элементов ансамбля по энергиям, а значит - температура.

И раз космос заполнен излучением, имеющим вполне определённую температуру (которая определяется по спектральному распределению энергии квантов излучения), а тело, помещённое в эту среду, рано или поздно придёт в с ней термодинамическое равновесие, то оно примет температуру среды. 2,725 К.

Freelite [299]
а почему космический вакуум должен мешать Солнцу нагревать Землю? И почему космический вакуум это заблуждение?  1 неделю назад
Грустный Роджер [199K]
Космический вакуум, разумеется, никак не может мешать Солнцу нагревать Землю.
Заблуждение же считать космос и вакуум синонимами. Космический вакуум не является настоящим вакуумом, потому что космос практически безбрежен.
Вакуум, технически, - это когда средняя длина пробега частиц превышает характеристические размеры области. Поэтому внутри электронной лампы вакуум. Но то же самое разряжение внутри кинескопа уже не вакуум, потому что размеры другие. И точно так же кинескопный вакуум - не вакуум, если рассматривать многокилометровый тоннель ускорителя.
"Размеры" космоса - миллионы и миллиарды световых лет. При таких расстояниях даже при ничтожно малой концентрации частиц - штуки на литр - длина свободного пробега для них оказывается меньше, чем "размер сосуда", а значит, космос считать вакуумом уже нельзя.
 1 неделю назад
комментировать
3

Температура в космосе не может опуститься до абсолютного нуля. Вселенная заполнена так называемым реликтовым излучением. Оно образовалось на ранних этапах формирования Вселенной. Любое вещество и излучение состоит из элементарных частиц. Свет, например, состоит из фотонов. Вещество состоит из молекул, молекулы из атомов и так далее. Частицы не являются неподвижными. При их движении выделяется тепло. Чем сильнее колеблются частицы, тем выше температура. Космос не является пустотой, а стало быть там есть вещество. Таким образом в космосе есть тепло и абсолютный ноль там недостижим.

Валентин Голенач [31.8K]
Учидывая и то, что есть реликтовое излучение, ещё и наши нынешние звёзды излучают кучу вещества, точнее, выбрасывают вещество, ну, и фотоны в том числе. Это как цепная реакция, началось неизвестно когда в бесконечно дальнем прошлом, и не прекращается по сей день. Даже ежели и допустить, что все звёзды сейчас погасли бы, то всё равно лет на миллион хватило бы излучения.  3 недели назад
Делонит [22.6K]
Абсолютно верно. Полностью с Вами согласен.  3 недели назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID