Existe um limite para quão quente um objeto pode obter?

Parece que todos nós perder o sol quando está frio lá fora, mesmo que possamos odiá-lo em dias quentes de verão. Os seres humanos só podem se adaptar a pequenas flutuações na temperatura corporal, razão pela qual o tempo é um dos nossos temas favoritos de conversa! Durante um dia médio do ano, a temperatura do nosso corpo só muda cerca de 1 grau Celsius (cerca de 2 graus Fahrenheit) com a menor temperatura que ocorre durante a noite.

Se a temperatura é muito alta ou muito baixa, pode ser letal para espécies de sangue quente. Se a temperatura corporal cair para 35 ° C ou 95 ° F, pode resultar em hipotermia, enquanto 40 ° C ou 104 ° F leva a hipertermia. No entanto, a maioria de nós não tem nada para se preocupar, uma vez que o nosso entorno raramente experimentam mudanças de temperatura tão ampla.

A maioria das pessoas está bastante familiarizada com o conceito de zero absoluto, que é -273,15 ° C. É também a menor temperatura possível que pode ser alcançada, de acordo com as leis da física como as conhecemos atualmente. Isto é porque é o mais frio que uma entidade pode obter quando toda a sua energia térmica foi sugado para fora dela. A esta temperatura (zero absoluto), não há absolutamente nenhum movimento, mesmo no nível subatômico. Tudo está congelado, mesmo tempo. Para colocar isso em perspectiva, tentando ir abaixo do zero absoluto seria como tentar obter o seu carro para ir mais lento do que completamente parado.

E quanto a um calor absoluto, no entanto? Qual é a mais alta temperatura possível um objeto pode ser? Parar todo o movimento é uma coisa, mas como podemos medir a máxima movimento? Como levamos a energia até o infinito? Teoricamente, é possível, mas teoria não é necessariamente o que observamos em nossa realidade física. Para colocar as coisas em perspectiva, mais uma vez, vamos ver como as coisas quentes podem realmente obter …

Terra: A temperatura mais quente já registrada na superfície da Terra é de 56,7 ° C (134 ° F), medido em 1913 no Vale da Morte na Califórnia, EUA, que é extremamente longe de ser a mais alta temperatura possível no universo.

A Sun: Obviamente, a Sun é a primeira coisa que vem à nossa cabeça quando pensamos sobre as coisas mais quentes no universo – ou pelo menos o nosso sistema solar. A temperatura na sua superfície é de cerca de 5000 ° C (9000 ° F), enquanto que no seu núcleo, a temperatura pode ser tão elevada como 15 milhões de C (27 milhões de F). Para entender quão quente isso é, tente imaginar se uma bola de ferro poderia ser mantida a essa temperatura sem derreter. O calor dessa bola mataria instantaneamente todos os seres vivos dentro de um raio de 2000 quilômetros! Se isso ainda não é suficientemente quente para você, vamos olhar para algumas estrelas que são ainda mais quentes do que o nosso Sol.

Outros corpos celestes:  Uma anã branca não impressionante na nebulosa da aranha vermelha brilha a uma temperatura de 300.000 ° C, que é mais de 50 vezes mais quente do que a superfície do Sol. Ainda mais quente do que isso é um “quasar”, onde o centro queima 100 vezes mais energia que a totalidade da Via Láctea! O gás em torno de um quasar pode atingir temperaturas de 80 milhões de ° C.

Alguns dos eventos mais violentos do universo são a morte de estrelas gigantes. Esses eventos são chamados de supernovas e emitem enormes rajadas de energia sob a forma de raios gama. Se um destes ocorreu perto o suficiente para a Terra, poderia essencialmente eliminar o nosso mundo da existência, uma vez que tem uma temperatura superior a 1 bilhão de C.

Temperaturas subatômicas: Agora, como me subir a escada da temperatura, precisamos voltar para a Terra. A temperatura mais quente que nós realmente já encontrou é no Large Hadron Collider. Baseada na Suíça, esta máquina é usada por cientistas para observar os eventos que ocorrem durante colisões de alta velocidade entre partículas atômicas. Quando eles esmagam partículas de ouro juntos, por uma fração de segundo, a temperatura atinge 4 trilhões de ° C, que é muito maior do que uma explosão Supernova ou uma explosão nuclear! Esta temperatura é alta o suficiente para derreter até mesmo as partículas subatômicas em uma confusão soupy.

Temperaturas mais elevadas nunca foram registradas, embora possam ser facilmente teorizadas. Primeiro, precisamos perceber que cada objeto com uma temperatura mais alta que o Absoluto Zero (-273,15 ° C) tem um comprimento de onda de luz emitida associada a ele. Mesmo os nossos corpos emitem luz, que se encontra na região infravermelha do espectro e só pode ser visto através de câmeras especiais. À medida que a temperatura de um objeto aumenta, o comprimento de onda da luz associado a ele diminui. O sol, estando em uma temperatura mais alta do que nossos corpos, pode emitir a luz com uma muito mais baixa – e conseqüentemente visível – comprimento de onda.

No Modelo Padrão do universo, a temperatura mais quente possível atingida ocorreu uma fração de segundo após o Big Bang. Durante esse minúsculo período de tempo, a luz emitida tinha apenas um comprimento de onda de 10 ^ -35 metros. Este comprimento é chamado de comprimento Planck e é o menor comprimento mensurável no Universo. Devido a este pequeno comprimento de onda, as temperaturas foram tão altas como 10 ^ 32 ° C, que é chamado de temperatura de Planck e está como a definição mais próxima de um “absoluto quente” que temos atualmente.

Além da temperatura de Planck ser a temperatura a mais quente já teoricamente alcançada em nosso universo, os físicos hypothesize que a qualquer temperatura mais elevada do que o padrão de Planck, as forças gravitacionais das partículas afetadas se tornariam tão fortes que poderiam criar um buraco negro. Um buraco negro que é criado a partir de energia, em vez de matéria, é chamado de “kugelblitz”. Nossos modelos convencionais atualmente aceitos da física quebram após este ponto, deixando muitas perguntas sem resposta.

No entanto, muitos cientistas discordam deste modelo e acreditam que, à medida que continuamos a aprender sobre o comportamento subatômico da matéria, a temperatura máxima atingível continuará a aumentar!