Il limite superiore della temperatura
Il limite superiore della temperatura.
La temperatura di un corpo è connessa coi moti delle particelle elementari; all’aumentare della velocità delle particelle la temperatura aumenta. Questo ben si accorda col fatto che si possa porre un limite inferiore alla temperatura (zero assoluto) corrispondente allo stato di quiete.
Un problema può sorgere relativamente al limite superiore. La teoria della relatività dice che esiste un limite della velocità e a questo dovrebbe corrispondere un limite superiore della temperatura (almeno per un corpo composto da un numero finito di particelle?)
Che io sappia non è così.
Qualcuno mi sa dare lumi a riguardo? (lumi visibili per al biennio superiore anche se è passato da un pò)
Detto malissimo: è possibile che non ci si debba riferire semplicemente alla velocità (al suo modulo) ma alla variazioni più complesse del moto?
Se è il caso non disdegno spiegazioni del tipo: “prima studia e poi te lo dico”
Grazie n+1
La temperatura di un corpo è connessa coi moti delle particelle elementari; all’aumentare della velocità delle particelle la temperatura aumenta. Questo ben si accorda col fatto che si possa porre un limite inferiore alla temperatura (zero assoluto) corrispondente allo stato di quiete.
Un problema può sorgere relativamente al limite superiore. La teoria della relatività dice che esiste un limite della velocità e a questo dovrebbe corrispondere un limite superiore della temperatura (almeno per un corpo composto da un numero finito di particelle?)
Che io sappia non è così.
Qualcuno mi sa dare lumi a riguardo? (lumi visibili per al biennio superiore anche se è passato da un pò)
Detto malissimo: è possibile che non ci si debba riferire semplicemente alla velocità (al suo modulo) ma alla variazioni più complesse del moto?
Se è il caso non disdegno spiegazioni del tipo: “prima studia e poi te lo dico”
Grazie n+1
Risposte
Beh l'Inglese lo studierei perché è certamente indispensabile... comunque non ne vale la pena se è solo per l'articolo che ho linkato. In sostanza presenta varie possibili temperature intese come massime. L'idea di fondo è che la temperatura rappresenta una "concentrazione di energia" (non tanto una velocità molecolare, che è un concetto un po' traballante su scala quantistica), quindi ci sono limiti alla massima temperatura, ma non tanto dal punto di vista concettuale, quanto di ordine pratico e teorico.
Di ordine pratico è, ad esempio, il limite della temperatura di Plank: occorrerebbe racchiudere tutta l'energia dell'universo in uno spazio piccolissimo per arrivare a quella temperatura... quindi, in pratica, è inarrivabile. La temperatura di Plank è stata raggiunta quando l'universo aveva $10^{-43}$ secondi ed è approssimativamente pari a $10^{32} K$ (100 milioni di milioni di milioni di milioni di milioni di gradi!), questa temperatura ovviamente non è raggiungibile con alcun processo fisico a meno di non comprimere l'intero universo in uno spazio dal diametro di circa $10^{-35}$ metri (molto meno di un diametro atomico!)...
Questo limite è anche di ordine teorico, mi spiego, se pensiamo all'universo che comincia a espandersi raffreddandosi e abbiamo che la temperatura di Plank è raggiunta a $10^{-43}$ secondi dall'inizio, potremmo chiederci se non avesse una temperatura più alta prima, diciamo $10^{-50}$ secondi dall'inizio. Che temperatura aveva l'universo a $10^{-50}$ secondi dall'inizio? Beh a questa domanda non c'è una vera risposta, perché la fisica, come la conosciamo noi, ha qualche "problemino" oltre le energie tipo quella di Plank, quindi non è neanche ben fondato il concetto stesso di temperatura a quel punto...
Ovviamente tutto quello che ho detto è da prendere con le pinze... già solo l'idea che l'universo occupi uno spazio... insomma da un punto di vista della fisica "vera" ci sarebbe molto da dire oltre (tra l'altro tutte cose di cui non ho nessuna conoscenza, non ho idea se il contenuto dell'articolo sia attendibile...), ma penso che più o meno questo sia il succo.
Comunque quello che rimane chiaro, sempre dal link, è che il limite superiore alla temperatura è più una questione di limiti pratici e/o teorico/matematici, ma, almeno per quello che riguarda la teoria attuale, non ci sono dei limiti concettuali particolari per cui la temperatura non possa crescere indefinitamente.
Anche per il limite inferiore alla temperatura, irrealtà, ho sentito dire che esistono degli stati quantici particolari, nei laser, che corrispondono a temperature assolute negative, ma non ne sono mai riuscito a sapere molto...
Di ordine pratico è, ad esempio, il limite della temperatura di Plank: occorrerebbe racchiudere tutta l'energia dell'universo in uno spazio piccolissimo per arrivare a quella temperatura... quindi, in pratica, è inarrivabile. La temperatura di Plank è stata raggiunta quando l'universo aveva $10^{-43}$ secondi ed è approssimativamente pari a $10^{32} K$ (100 milioni di milioni di milioni di milioni di milioni di gradi!), questa temperatura ovviamente non è raggiungibile con alcun processo fisico a meno di non comprimere l'intero universo in uno spazio dal diametro di circa $10^{-35}$ metri (molto meno di un diametro atomico!)...
Questo limite è anche di ordine teorico, mi spiego, se pensiamo all'universo che comincia a espandersi raffreddandosi e abbiamo che la temperatura di Plank è raggiunta a $10^{-43}$ secondi dall'inizio, potremmo chiederci se non avesse una temperatura più alta prima, diciamo $10^{-50}$ secondi dall'inizio. Che temperatura aveva l'universo a $10^{-50}$ secondi dall'inizio? Beh a questa domanda non c'è una vera risposta, perché la fisica, come la conosciamo noi, ha qualche "problemino" oltre le energie tipo quella di Plank, quindi non è neanche ben fondato il concetto stesso di temperatura a quel punto...
Ovviamente tutto quello che ho detto è da prendere con le pinze... già solo l'idea che l'universo occupi uno spazio... insomma da un punto di vista della fisica "vera" ci sarebbe molto da dire oltre (tra l'altro tutte cose di cui non ho nessuna conoscenza, non ho idea se il contenuto dell'articolo sia attendibile...), ma penso che più o meno questo sia il succo.
Comunque quello che rimane chiaro, sempre dal link, è che il limite superiore alla temperatura è più una questione di limiti pratici e/o teorico/matematici, ma, almeno per quello che riguarda la teoria attuale, non ci sono dei limiti concettuali particolari per cui la temperatura non possa crescere indefinitamente.
Anche per il limite inferiore alla temperatura, irrealtà, ho sentito dire che esistono degli stati quantici particolari, nei laser, che corrispondono a temperature assolute negative, ma non ne sono mai riuscito a sapere molto...
Sarà meglio che prenda per buono: "studia e poi forse non te lo dico lo stesso".
Il guiao e che mi toccherà studiare anche l'inglese.
Il guiao e che mi toccherà studiare anche l'inglese.
questione complicata davvero
io avevo sentito parlare di questa:
http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_temperature
io avevo sentito parlare di questa:
http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_temperature
Non sei l'unico a porti questo tipo di domande:
http://www.pbs.org/wgbh/nova/zero/hot.html
*** EDIT ***
Ah ovviamente non so assolutamente fino a che punto sia attendibile l'articolo citato: in ogni caso non conosco abbastanza la materia...
http://www.pbs.org/wgbh/nova/zero/hot.html
*** EDIT ***
Ah ovviamente non so assolutamente fino a che punto sia attendibile l'articolo citato: in ogni caso non conosco abbastanza la materia...
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