Findes der en øvre temperaturgrænse?

Temperaturskalaens absolutte nulpunkt er den nedre grænse for, hvor koldt det kan blive. Findes der et tilsvarende absolut toppunkt på temperaturskalaen?

Temperaturskalaens absolutte nulpunkt er den nedre grænse for, hvor koldt det kan blive. Findes der et tilsvarende absolut toppunkt på temperaturskalaen?

Præcis som der findes et absolut nulpunkt ved -273,15 °C, så findes der – ifølge de gældende fysiske teorier – også en øvre temperaturgrænse på ca. 1,42 x 10^32 eller 142 millioner millioner millioner millioner millioner °C.

Den temperatur kaldes plancktemperaturen efter den tyske fysiker Max Planck, som først forudså den.

Temperaturen af et stof er udtryk for vibrationerne i de partikler, det består af. Jo varmere stoffet er, des hurtigere vibrerer dets partikler.

Ved det absolutte nulpunkt står alle partikler helt stille, så intet stof kan derfor blive koldere. Planck indså, at der også er en øvre grænse for, hvor hurtigt partikler kan vibrere.

Under forsøg i partikelacceleratoren LHC ved CERN har forskere målt den højeste temperatur nogensinde, da protoner med enorm energi stødte sammen med bly-ioner og genskabte universets ursuppe.

© SDO/NASA & Julien Ordan/CERN

To bundter af henholdsvis bly-ioner og protoner blev accelereret op i hver sin retning til 99 pct. af lysets hastighed. Da de to bundter kolliderede, blev næsten al deres bevægelsesenergi omdannet til varme.

© SDO/NASA & Julien Ordan/CERN

Temperaturen ved kollisionen blev målt til 5,5 × 10^12 °C – den højeste temperatur i det kendte univers. Resultatet af sammenstødet var såkaldt kvark-gluon-plasma, som er den ursuppe, der dannedes lige efter big bang.

Hastigheden af vibrationerne bestemmer nemlig bølgelængden og dermed farven på det lys, et varmt legeme udsender – et glohedt metal bliver fx mere og mere hvidglødende, jo varmere det bliver.

Bølgelængden bliver kortere, i takt med at temperaturen stiger, men ifølge kvantemekanikken når bølgelængderne deres absolutte minimum ved plancktemperaturen.

ALICE-detektoren ved CERN har målt den højeste temperatur, forskere kender til i universet.

© SDO/NASA & Julien Ordan/CERN

Det sætter altså en øvre grænse for, hvor varmt stof kan blive.

Så vidt forskerne ved, har intet nogensinde opnået plancktemperaturen – selv da universet netop var skabt, og alt stof og al energi var samlet i ét punkt, menes temperaturen “kun” at have været 10^27 °C.