Da bi odgovorili na ovo pitanje, prvo se moramo podsjetiti šta je to fizikalno temperatura.

Temperatura je u biti mjera kretanja čestica, odnosno što se brže čestice kreću, sve je veća temperatura.

Najniža temperatura bi bila temperatura na apsolutnoj nuli, na oko -273 stepena Celzijusa ili nula Kelvina, međutim i na njoj ne bi se desilo apsolutno mirovanje svih čestica, nego bi imali male kvantne fluktuacije. Najveća temperatura postoji u središtu Zemlje i drugih planeta i u središtu zvijezda gdje se pod velikim pritiskom uslijed gravitacijskog sažimanja javlja temperatura od nekoliko hiljada stepeni Celzijusa do nekoliko miliona. Velika temperatura se može postiči i vještački u ubrzivaćima čestica ili izazivanjem nuklearnih rekcija.

Detaljniji opis apsolutno vrućeg je: 

“Apsoluto vruće je koncept temperature koji postulira postojanje najviše moguće temperature materije. Koncept je populariziran u televizijskoj seriji Nova. U ovoj prezentaciji, pretpostavlja se da je apsolutno vruće najviša moguća temperatura.

Savremeni modeli fizičke kosmologije pretpostavljaju da je najveća moguća temperatura Planckova temperatura, koja ima vrijednost 142 triliona Kelvina (142 nonillion na kratkoj skali). Iznad oko 10 na 32 K, energija čestica postaje toliko velika da gravitacione sile između njih će postati jake kao ostale fundamentalne sile prema sadašnjim teorijama. Ne postoji ni jedna postojeća naučna teorija za ponašanje materije na ovim energijama. Kvantne teorija gravitacije bi bilo potrebna. Modeli nastanka svemira zasnovani na teoriji Velikog praska pretpostavljaju da je Svemir prošao kroz ovu temperaturu oko 10 – 42 sekundi nakon Velikog praska, kao rezultat proširenja ogromne entropije.

Druga teorija apsolutne vrućine bazira se na temperaturi Hagedorn, gdje termička energija čestica prelazi masu-energiju od para čestica-antičestica hadrona. Umjesto da temperatura raste, na temperaturi Hagedorn teža čestice se proizvode kroz proizvodnju parova, sprečavajući na taj način efektivno dodatno grijanje, s obzirom da se samo hadroni proizvode. Međutim, dalje grijanje je moguće (pod pritiskom) ako tvar prolazi kroz promjenu faze u kvark-gluon plazmu. Prema tome, ta temperatura više liči na usijanje, a ne nepremostivu prepreku. Za hadrone, temperatura Hagedorn je 2 × 10 na 12 K, koja je dostignuta i premašena u LHC i RHIC eksperimentima. Međutim, u teoriji struna, posebna temperatura Hagedorn se može definirati, gdje strune slično pružaju dodatne stupnjeve slobode. Međutim, to je tako visoka temperatura (10 na 30 K) da trenutno ne postoji eksperiment koji bi to potvrdio niti je izgledno da će uskoro postojati.

Kvantna fizika formalno pretpostavlja beskonačnu pozitivnu ili negativnu temperaturu  u opisima spin sistema koji prolaze kroz inverziju iz osnovnog stanja u više energetsko stanje pobuđivanjem sa elektromagnetskim zračenjem. Funkcija temperature u ovim sistemima pokazuje singularitet, što znači da temperatura ima tendenciju da dostigne pozitivnu beskonačnost, prije nego diskontinuirano pređe na negativnu beskonačnu vrijednost. Međutim, ovo se odnosi samo na određene stupnjeve slobode u sistemu, dok bi drugi imali normalne temperaturne ovisnosti. Ako bi jednako dijeljenje bilo moguće, ovaj formalizam zanemaruje činjenicu da će spin sistem biti uništen od strane raspadanja obične materije prije nego beskonačna temperatura može biti ravnomjerno postignuta u uzorku.”, (1)

Reference

(1) https://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_hot

Advertisements