Мы знаем, что минимально возможная температура составляет -273.15 °C. При такой температуре движение частиц прекращается, и выделяемая ими тепловая энергия становится равна нулю. Вероятно, должна существовать и такая точка, выше которой частицы уже не смогут выделять больше тепловой энергии, достигнув своего максимума.
Современная физика считает, что эта точка находится на уровне 1.41679 × 10 32 K (Кельвинов) и называется Планковской температурой. Именно такой была температура Вселенной в первые доли секунд после Большого взрыва.
Как Кельвины перевести в Цельсии?
В физике удобно измерять температуру в Кельвинах, которые не подразумевают наличие шкалы отрицательной температуры, то есть абсолютный ноль здесь равен нулю. Чтобы представить температуру в более привычных нам градусах Цельсия, достаточно знать формулу, по которой вычисляется температура в Кельвинах. T K (темп. В Кельвинах)= T C (температура в Цельсиях) + T 0 (константа, равная 273.15). Иными словами, чтобы перевести кельвины в Цельсии, достаточно вычесть из Кельвинов число 273.15. например, 1000 К = 1000 — 273.15 = 726.85 °C.
Учитывая формулу по переводу Кельвинов в градусы Цельсия, мы можем представить планковскую температуру в градусах Цельсия как 1.41679 * 10(32)-273.15 °C. Конечно, данная оценка вычислена теоретически и основана на том, что если материи, разогретой до Планковской температуры, придать ещё энергии, то это не приведет к увеличению скорости частиц и, как следствие, повышению температуры. Зато вызовет появление новых частиц во время хаотических столкновений уже существующих, что приведет к росту массы материи. Но представим, что материи, разогретой до планковской температуры, всё-таки придать ещё энергии, чтобы попытаться нагреть её ещё больше. В таком случае, всю Вселенную ждет… а что ждет Вселенную после прохождения точки планковской температуры, не знает никто. Вероятно, гравитационное взаимодействие между частицыми разогретой материи станет настолько сильным, что сравняется с тремя другими взаимодействиями: электромагнитным, сильным и слабым. Описать физику нашего мира а таких не может ни одна существующая на сегодняшний день физическая теория.
Но вернемся от дел космических к делам земным. В своих попытках достичь максимально возможной температуры в пределах лабораторий человек установил температурный рекорд на уровне около 5.5 триллионов Кельвинов, что можно записать как 5*10 12 К. Конечно, ученые не разогревали кусок железа до этой немыслимой температуры — на это просто не хватило бы энергии. Данная температура была зафиксирована во время эксперимента в Большом адронном коллайдере во время столкновения ионов свинца при околосветовых скоростях.
Рекордно низкая температура за все время наблюдений на Земле была зафиксирована в Антарктиде на российской станции Восток 21 июля 1983 г. Температура -89,2 °С была измерена полярниками и занесена в журнал наблюдений. Этот рекорд долгое время не был побит. В декабре 2013 г., 30 лет спустя, американские ученые доложили об открытии области в Антарктиде, где температура часто устанавливается ниже рекордной. По их данным в этой области температура может достигать экстремальных значений до -93,2 °С.
По новейшим данным NASA область с самой низкой температурой находится высоко в горах Антарктиды между вершинами Аргус и Фуджи восточного антарктического плато. Исследования и измерения проводились с помощью спутника Landset 8.
Предположение о том, что в Антарктиде существуют области с температурой ниже зафиксированного минимума, возникло у американских исследователей после того, как при тщательном близком рассмотрении восточного плато были обнаружены разломы в снежных дюнах. На первом этапе исследований измерения проводились со спутников с помощью спектрорадиометра MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) и высокочувствительного радиометра AVHRR (the Advanced Very High Resolution Radiometer). Экстремально низкие температуры были зафиксированы на хребте длиной 620 миль между вершинами Аргус и Фуджи, еще более низкая температура - карманах хребта. Затем измерения продолжил более чувствительный инфракрасный радиометр TIRS (Thermal Infrared Sensor), установленный на борту нового спутника Landset 8. С помощью него и были проведены измерения самой низкой на Земле температуры.
[Изображение с сайта NASA]
Ученые попытались не только зафиксировать низкую температуру, но и объяснить ее происхождение. Было замечено, что температура интенсивно падает в условиях чистого неба, когда земля отдает тепло в космос. Это создает на вершинах слой супер охлажденного воздуха над поверхностью из снега и льда. Этот слой более плотный и тяжелый, поэтому может соскальзывать с вершин на плато, после чего воздух попадает в карманы хребта, как в ловушку и охлаждается еще сильнее. Фактически ученые обнаружили не точки, а целую высокогорную область в Антарктике, в которой температура часто достигает экстремально низких значений.
Следует однако заметить, что самая низкая температура на Земле -93,2 °С не внесена в книгу рекордов Гиннеса, поскольку измерения проводились бесконтактным методом со спутника Landsat 8, а не контактным термометром. (Правда, возникает вопрос, был ли достаточно точно отградуирован контактный термометр, которым измеряли температуру на базе Восток?). Тем не менее, новые данные об экстремальной температуре на Земле подтвердили наличие очень холодных зон в Антарктиде.
Немного информации о Landset 8. Исследовательский спутник Landset 8 предназначен не только для измерения температуры поверхности Земли. Он был запущен 11 февраля 2013 г. и сейчас делает за один день примерно 550 снимков поверхности Земли очень высокого разрешения. Причем USGS обрабатывает снимки, архивирует их и распространяет в сети Интернет абсолютно бесплатно. С помощью Landset 8 стало можно отслеживать любые изменения, связанные с природными явлениями и деятельностью человека. Для того, чтобы больше узнать о состоянии нашей планеты, заходите на сайт Landset 8.
Погода снова меняется, и предлагаем взглянуть на некоторые безумно холодные места, где на самом деле живут люди.
Самая низкая , зафиксированная за всю историю, была минус 128,6 градусов по Фаренгейту (-89.2°C) на российской научно-исследовательской станции в Антарктиде, Восток, 21 июля 1983 года. И пока в большинстве городов не такой ужасный холод, некоторые все же довольно близко к этой отметке. Ниже восемь самых холодных городов в мире, где живут люди.
1) Верхоянск, Россия
По данным переписи 2002 года, в Верхоянске, Россия, проживает 1434 жителей. Он был основан как крепость в 1638 году и служил в качестве регионального центра в животноводстве и добычи золота. Расположенный в 650 километрах от Якутска, другого холодного места из нашего списка, и в 2400 километрах к югу от Северного полюса, Верхоянск был использован для политзаключенных между 1860 годом и началом 20-го века.
Это не удивительно, почему сюда ссылали неугодных: в январе средняя температура составляет минус 50,4 градусов по Фаренгейту (-45.7 °C), а среднемесячная температура остается достаточно низкой с октября по апрель. В 1892 году жители зафиксировали температуру в минус 90 градусов F (-67.7 °C).
2) Оймякон, Россия
Люди в Оймяконе возражают против отданного первенства Верхоянску на звание самого холодного места в Северном полушарии, аргументируя тем, что они зафиксировали температурный минимум в минус 90 градусов F (-67.7 °C) 6 февраля 1933 года.
Сюда, кстати, тоже нередко ссылали политических заключенных во время сталинского режима. Оймякон находится в трех днях езды от Якутска, проживают там от 500 до 800 человек. Здесь не работает мобильная связь, да и вообще мало что есть из современных удобств, а школы в поселке не закрываются при -52°C. Туристические компании предлагают туры в Оймякон в качестве «идеального места» для экзотического приключения.
3) Интернашенал-Фолс, штат Миннесота.
Возможно в Интернашенал-Фолс, штат Миннесота, не настолько холодно, как в Оймякон, но это место является одним из самых холодных мест в континентальной части Соединенных Штат. Около 6703 человек живут в Интернашенал-Фолс (по данным переписи 2000 года), который находится на границе между США и Канадой.
Зимы здесь длинные и холодные, со средней температурой в январе около 2,7 F (-16.2 °C). Ртутный столбик достигнет нуля более чем на 60 ночей в год, и в области выпадает много снега (166 см). Интернашенал-Фолс ведет войну с городом Фрейзер, Колорадо на использование торгового названия «холодильник нации».
4) Фрейзер, Колорадо.
Фрейзер, Колорадо, расположен на высоте 2600 метров в Скалистых горах Колорадо и является домом для 910 жителей (по данным переписи 2000 года). Расположенный недалеко от популярного горнолыжного курорта Winter Park, Фрейзер наслаждается одними из самых холодных зим в континентальной части Соединенных Штат. Среднегодовая температура в течение года достигает 32,5 градусов по Фаренгейту (практически 0 °C), а летом снижается до 29 градусов (-1.66 °C).
5) Якутск, Россия
Якутск носит репутацию как самый холодный город в мире. Самая низкая в мире температура за пределами Антарктиды был зафиксирована недалеко от Якутска в бассейне реки Яны. Зимой средний минимум опускается ниже −40 °C, начинаясь в октябре и длится до конца апреля. В январе средняя температура достигает- 34 градуса по Фаренгейту (-36.6°C); рекордно низкая зафиксированная температура в январе - это минус 81,4 градуса по Фаренгейту (-63 °C).
6) Хелл, Норвегия
Хелл, что в переводе означает «ад», в Норвегии приобрел известность за очень удачное сочетание своего названия и субарктической температуры. Средняя температура воздуха в феврале 2010 года был порядка 20 градусов по Фаренгейту (-6.6 °C). За последние годы поток туристов в этот город весьма увеличился, в основном, чтобы сфотографироваться на фоне одного из знаков железнодорожной станции.
Хелл замерзает, в среднем, на треть года, с декабря по март.
7) Барроу, Аляска
Барроу самый северный город в Соединенных Штатах и находится всего в 2100 километрах к югу от Северного полюса и в 510 километрах к северу от Полярного круга. Небольшой город, где проживает 4581 человек, был построен в области вечной мерзлоты, которая характеризуется отсутствием периодического оттаивания и очень суровыми зимами.
Солнце садится в конце ноября и не появляется до конца января. Даже во время летних дней воздух очень холодный. Средняя температура не поднимается до июня и даже тогда едва ли - в среднем в июле бывает максимум 40,4 градуса по Фаренгейту (4.6 °C).
Барроу является экономическим центром Северного склона, и многие из его жителей работают в энергетической отрасли. До города можно добраться только самолетом или по морю.
8) Снедж, Канада
Расположенный на территории Юкон, деревня Снедж была первым поселением в Клондайке во время золотой лихорадки. Деревня в долине реки Уайт зафиксировала самую низкую температуру в минус 81 градус по Фаренгейту (-62.8 °C) 3 февраля 1947 года. Это самая низкая зарегистрированная температура в континентальной Северной Америке. Средняя температура в Снедж колеблется между 10,3 °F (-12.05°C) и 34,3 °F (1.2 °C).
Для России характерны очень большие перепады температур. Самая низкая температура характерна для регионов Дальнего Востока. Именно здесь расположен "полюс холода", для которого низкая температура - явление совершенно естественное.
Россия занимает 1/8 часть суши. Здесь находятся самое глубокое озеро в мире, самая длинная река в Европе и самое холодное место на Земле. Погодные рекорды для Дальнего Востока не редкость. Самая низкая температура была зарегистрирована в районе реки Индигирки. Отметка по шкале Цельсия здесь достигла цифры минус 78 градусов. Этот показатель является максимальным значением.
Самые холодные населенные пункты Российской Федерации - это Оймякон и Верхоянск. Расположенный на реке Яне в Якутии город Верхоянск, относительно небольшой. В нем проживает лишь тысяча человек. 15 января 1885 года самая низкая температура воздуха здесь достигла отметки -67 градусов. Жуткий холод и морозную зиму здесь пережить непросто. Замерзают животные и птицы. Страдают также и жители. Люди вынуждены топить печки и запасать большое количество дров. Лето в Верхоянске короткое, но временами бывает очень жарко. Максимальная температура достигает +37 градусов. Именно поэтому, России принадлежит еще один рекорд - самой большой разницы температур в пределах одной страны.
В 1964 году статус полюса холода был присвоен селению Оймякон, расположенному в Якутии. В тот год самая низкая температура достигла отметки -71 градус Цельсия. В такие зимы жители северных городов Дальнего Востока практически не выходят из дома. Низкая температура для этого региона вполне обычна. Вопреки всем трудностям, которые переживают в такой лютый мороз люди, никто не представляет своей жизни без снега и зимних забав. До сих пор здесь популярны катания на тройке и санях.
21 июля 1983 года рекордная температура была зарегистрирована на антрактической советской научной станции "Восток". В тот год термометр показал -89 градусов. Это самая низкая температура когда-либо зафиксированная на Земле. Относительно самой низкой температуры в европейской части России, рекордное значение принадлежит селу Усть-Щугер. В 1978 году температура воздуха опустилась здесь до отметки -58 градусов по шкале Цельсия.
Несмотря на то, что в России находятся самые холодные места планеты, летом здесь весьма жарко. Так, абсолютный максимум температуры, достигнутый в Калмыкии был равен +45 градусов. Колебания крайних значений температур - еще одна особенность погодных условий России. Это разница достигает около 60 градусов и является рекордной. Бесспорно, температура в разных регионах и областях страны отличается и зависит от многих факторов. Прежде всего, их географического расположения.
Люди, которые привыкли жить в экстремальных условиях, уже не часто смотрят на термометр. В городах Верхоянск и Оймякон зима с отметкой в -50 градусов - дело обычное. Самая низкая температура заставляет жителей принимать вызов природы и вопреки всему противостоять суровой стихии.
На днях ученые, работающие на Антарктиде, зафиксировали температурный рекорд – самую низкую температуру за весь период метеонаблюдений.
Новый рекорд составил минус 91,2 градуса. Предыдущий рекорд простоял тридцать лет. В 1983 году на Антарктиде метеорологи зафиксировали температуру минус 89, 2 градуса. Надо отметить, что рекорд 1983 года был зафиксирован советскими исследователями Антарктиды на станции «Восток».
Последний же рекорд установленный природой засвидетельствовали японские полярники на станции "Купол Фудзи" и были подтверждены данными со спутника. Антарктида полностью оправдывает название «полюса холода» - самой холодной части Земли.
Северный Полюс в этом плане значительно уступает южному, там температурный минимум достигал только около минус 70 градусов.
Факт температурного рекорда несколько выбивается из теории глобального потепления земли. Пока в северном полушарии присутствует аномальное тепло, южное полушарие может пострадать от аномального похолодания. Этот факт ученые не отвергают.
Температурный рекорд сорвал и планы одного из наследника короны Великобритании принца Гарри – достичь пешком Южного Полюса. Из-за погодных условий принц и его спутники вынуждены были свернуть мероприятие. Готовился принц к путешествию в морозильной камере с температурой минус 35 градусов, а тут минус девяносто. Не стали рисковать особой королевских кровей.