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.
Фото: Бочкарева Болота/ РИА Новости
Начиная с воскресенья 14 января на территорию Якутии пришли сильнейшие морозы. В Оймяконе температура в воскресенье опускалась до -59 градусов по Цельсию. Власти республики отменили занятия в школах 13 районов. Синоптики ожидают в ближайшие дни дальнейшего понижения температуры, которое принес арктический антициклон. Называется уровень в - 65 градусов. Уже есть жертвы. 14 января пресс-служба СУ СК РФ по Республике Саха распространила информацию о том, что изучаются обстоятельства гибели двух мужчин, замерзших на дороге в результате поломки автомобиля.
Как правильно считать
Температурные рекорды принято фиксировать с помощью термометра. Подразумевается, что делать это необходимо в процессе наблюдения с фиксацией изменения температуры с помощью приборов. Данные, полученные каким-то другим способом, придется отнести к рекордам неофициальным.
Так, 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 градусов по Фаренгейту (−93,2 градусов по Цельсию) . Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА . Но сам докладчик Тед Самбос оговорился, что данный температурный рекорд не может быть зафиксирован в качестве официального.
Оймякон или Верхоянск
Верхоянская метеостанция. Фото: В.Яковлев/РИА Новости
Республика Саха (Якутия) остается уникальным регионом для Северного полушария планеты. Ее территория, 40% которой расположено за полярным кругом, - поставщик температурных рекордов. Достаточно сказать, что разница температур самого холодного месяца - января и самого теплого - июля составляет в республике 70 - 75 градусов.
За право называться "полюсом холода" Северного полушария Земли сражаются два якутских населенных пункта – Верхоянск и Оймякон . Максимально низкая температура – минус 77,8 градуса Цельсия – была зафиксирована в 1938 году в Оймяконе. Но эти данные не получили статуса официальных. В Верхоянске в январе 1892 году температура опускалась до – 69,8 градусов. Поэтому власти республики звание самого холодного места Северного полушария отдают ему. Тем более, что в Верхоянске отмечена и самая большая амплитуда годовых температур: максимальная летняя температура здесь достигала +37 градусов (разница температур почти 107 градусов).
Абсолютный полюс холода Земли
Антарктическая станция "Восток". Фото: Г.Колосов/ РИА Новости
Звание абсолютного полюса холода Земли принадлежит антарктической российской станции "Восток", где метеонаблюдения проводятся регулярно. 21 июля 1983 г. там была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 градуса по Цельсию. Правда метеорологи обращают внимание, что станция располагается на высоте 3488 метров над уровнем моря. Если привести показатели температуры к уровню моря, то Антарктида проиграет и Верхоянску и Оймякону. Но вот по среднегодовой температуре, которая на станции равна −60,2 градусов по Цельсию, "Восток" равных не имеет .
Для тех, кто хочет погреться
Долина Смерти. США. Фото: Zuma/TASS
Если кто-то замерз от чтения такого текста – срочно к самым жарким местам планеты. 13 сентября 1922 г. в местечке Эль-Азизия, Ливия, была зафиксирована температура +58,2 градуса по Цельсию. Но на сегодняшний день этот результат не признается достаточно достоверным. Поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом температуру, зарегистрированную 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США) – плюс 56,7 градуса. Трудно найти название, более походящее для того, чтобы считаться самым жарким местом планеты. Опять же по неофициальным данным, в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было зарегистрировано +58,4 градусов по Цельсию. Но неофициальные – они и есть неофициальные.
Самым теплым местом на Земле можно считать селение Даллол в Эфиопии. В течение 7 лет, с 1960 по 1966 годы, здесь фиксировалась среднегодовая температура равная +34,4 градусов по Цельсию.
А вот самое жаркое место в России - метеостанция Утта в Калмыкии . 12 июля 2010 года здесь была зарегистрирована температура +45,4 градусов по Цельсию, что является рекордом высокой температуры в истории метеонаблюдений в России.
Естественно, что практика фиксации результатов только с применением стационарных приборов не совсем корректна. Многие ученые считают, что на Земле есть места, где плюсовые температуры гораздо выше, чем существующие сейчас рекорды. Но там не ведется метеорологических наблюдений. Так, в качестве возможного самого жаркого места планеты называется пустыня Деште-Лут в центральной части Иранского нагорья на востоке Ирана. Некоторые специалисты, ссылаясь на данные спутникового наблюдения, утверждают, что температуры в этом районе достигают 70 градусов по Цельсию. Остается подтвердить это с помощью обычного термометра.
Сергей Анисимов
Какая температура самая большая во Вселенной?
Это поразительно, но самая высокая температура во Вселенной в 10 триллионов градусов по Цельсию была получена искусственным путем на Земле. По информации ресурса абсолютный рекорд температуры был установлен 7 ноября 2010 года в Швейцарии при эксперименте на Большом адронном коллайдере – БАК (самом мощном в мире ускорителе элементарных частиц).
В рамках эксперимента на БАК ученые поставили задачу – получить кварк-глюонную плазму, которая заполняла Вселенную в первые мгновения ее возникновения после Большого взрыва. С этой целью на скорости, близкой к скорости света, ученые столкнули пучки ионов свинца, обладающие колоссальной энергией. При столкновении тяжелых ионов начали возникать “мини-большие взрывы” – плотные огненные сферы, имевшие столь чудовищную температуру. При таких температурах и энергиях ядра атомов буквально плавятся и образуют “бульон” из составляющих их кварков и глюонов. В результате в лабораторных условиях и была получена кварк-глюонная плазма с самой высокой температурой с момента возникновения Вселенной.
До этого ни в одном эксперименте ученым еще не удавалось получить столь немыслимо высокой температуры. Для сравнения: температура распада протонов и нейтронов составляет 2 триллиона градусов по Цельсию, температура нейтронной звезды, которая формируется сразу после взрыва сверхновой, составляет 100 миллиардов градусов.
Наше родное Солнце относится к желтым карликам и имеет температуру ядра в 50 миллионов градусов. Таким образом, температура полученной кварк-глюонной плазмы в 200 тысяч раз превысила температуру ядра Солнца. В тоже время в окружающем космосе обычно царит первозданный холод, так как средняя температура Вселенной только на 0,7 градуса выше абсолютного нуля.
Какая температура самая низкая во Вселенной?
А теперь угадайте – где и как была получена самая низкая температура во Вселенной? Правильно! Тоже на Земле.
В 2000 году группа финских ученых (из лаборатории низких температур Технологического университета в Хельсинки), которая занималась изучением магнетизма и сверхпроводимости в редком металле “Родий”, удалось получить температуру 0,1 нК — пишет . В настоящее время это самая низкая температура, полученная на Земле и Самая низкая температура во Вселенной.
Второй по снижению температуры рекорд был установлен в Массачусетском Технологическом Институте. В 2003 году там удалось получить сверх-холодный газ Натрия.
Получение сверхнизких температур, искусственным путем, является выдающимся достижением человечества. Исследования в этой области чрезвычайно важны для изучения эффекта сверхпроводимости, использование которого (в свою очередь) может вызвать настоящую индустриальную революцию.
В природе самая низкая температур была зарегистрирована в туманности Бумеранг. Эта туманность расширяется и выбрасывает охлажденный газ со скоростью 500 000 км/ч. За счет огромной скорости выброса молекулы газа охладились до -271 °С. Это является самой низкой из официально зарегистрированных естественных температур.
Для сравнения. Обычно, в открытом космосе температура не опускается ниже -273 °С. Самая низкая температура в Солнечной системе, -235 °С на поверхности Тритона (спутник Нептуна). А самая низкая естественная температура на Земле, -89,2 °С, в Антарктиде.
Ted Scambos / NSIDC
Тем, что в Антарктиде очень холодно, вряд ли кого-то удивишь, однако вопрос в том, насколько сильно может падать температура на этом континенте. Исследователи из Колорадского университета в Боулдере зафиксировали, что при специфических условиях в одном из районов Антарктиды температура может опускаться практически до -100 градусов по Цельсию.
Речь идет о Восточном Антарктическом Плато — огромной пустой территории, начинающейся недалеко от Южного полюса. Данный регион располагается примерно в 3 500 метров над уровнем моря; воздух над Плато крайне разреженный и сухой.
Ted Scambos / NSIDC
В 1983 году в этом регионе Антарктиды советские специалисты смогли зафиксировать рекордно низкую температуру в -89 градусов по Цельсию, а затем, в 2013 году, спутниковые данные обнаружили, что в некоторых местах температура может падать еще ниже — вплоть до -93° C. В новом исследовании ученые решили посмотреть, может ли в этом районе Антарктиды становиться еще холоднее.
Исследователи проанализировали данные, полученные со спутников NASA Terra и Aqua, а также со спутников POES (Polar Operational Environmental Satellites) Национального управления океанических и атмосферных исследований США; данные были собраны аппаратами в течение антарктических зим между 2004 и 2016 годами. Специалисты обнаружили, что температуры снежной поверхности ниже -90° C на Восточном Антарктическом Плато — обычное явление в зимнее время. При этом в практически 100 точках, разбросанных на сотнях километров, температура падала до -98 градусов Цельсия. По словам исследователей, все эти точки располагались в неглубоких провалах в ледяном покрове, куда в спокойную погоду может опускаться холодный разреженный воздух и находиться там в течение долгого времени (чем дольше он там находится, тем холоднее становится снежная поверхность).
Ted Scambos / NSIDC
Важно отметить, что спутниковые данные позволяют оценить температуры снежной поверхности, однако чтобы измерить температуру воздуха, требуется наземная метеорологическая станция. При этом, по расчетам исследователей, температура воздуха — над самыми холодными точками, обнаруженными специалистами, — может быть в районе -94 градусов Цельсия. Чтобы получить более точные данные, ученые планируют посетить регион в ближайшие годы — разумеется, в летнее время — и разместить необходимые инструменты.
А что погода? И в +50°C и в -50°C, и даже в большем диапазоне жить, впринципе, можно. Кондиционеры, вентиляторы и куртки нам в этом помогут. Ну кто-то, конечно, умрет и ничего не поделаешь с этим, потому что не в террариуме живем.
Какая самая низкая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?
Самая низкая температура воздуха на Земле была зарегистрирована на советской антарктической станции «Восток» 21 июля 1983 года, когда платиновый термометр на метеоплощадке показал -89,2°С. Это самая низкая температура за всю историю метеорологических наблюдений.
Самая низкая температура, зарегистрированная на территории нашей страны, -78°С. Невероятный мороз имел место в верховьях реки Индигирки.
Самая низкая температура воздуха в обитаемых районах планеты была зарегистрирована в 1964 году в Якутии в селении Оймякон - -71,1°С. Все междуречье верховьев рек Яны и Индигирки принято считать районом полюса холода Северного полушария.
Какая самая высокая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?
Самая высокая температура на Земле зарегистрированная в Ливии в 1922 году - +57,8°С.
Самая высокая температура почвы зарегистрирована на станции Шурчи в Узбекистане. Температура орошаемых светлых сероземов здесь доходит до 79°С. На станции Репетек в Туркмении песок нагревается до 77°С.
Какую максимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?
В течение короткого времени человек может находиться в сухом воздухе при очень высокой температуре. Человек может перенести температуру 160°С. Это было доказано английскими физиками Благденом и Чентри, которые провели эксперимент над собой. Температуру 104°С человек может терпеть 26 мин., 93°С - 33 мин., 82°С - 49 мин., а 71°С - 1 ч; установлено это в ходе экспериментов со здоровыми людьми-добровольцами.
Какую минимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?
Это зависит от состояния его здоровья и одежды, но главное - от скорости ветра. В Якутии зимой люди часами находятся на морозе, при температуре воздуха ниже -50°С, но они при этом соответствующим образом одеты, а в условиях центральной части сибирского антициклона обычно наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам континентальных станций также довольно длительное время приходится бывать вне помещений, но там сильные морозы нередко сопровождаются сильным ветром. Поэтому теплой ветронепроницаемой одежды там недостаточно, и люди вынуждены надевать маску или закрывать лицо капюшоном меховой куртки («парки»). Персонал научных станций в Арктике и Антарктике, по роду своих занятий вынужденный систематически бывать на открытом воздухе, иногда пользуется электрообогреваемой одеждой, имеющей меньший вес, чем обычная теплая одежда, и менее громоздкой, менее стесняющей движения. Минимальная температура, при которой люди кратковременно бывали на воздухе, составляет -88°С.
И еще два факта
Максимальная температура твердых предметов, с которой люди могут долго контактировать - около 50 градусов Цельсия (при более высокой температуре возникает ожог).
При постоянной температуре тела более 42°C человек погибает.