Nhiệt độ thấp nhất và nhiệt độ cao nhất

Đây là hai câu hỏi thường xuyên được nêu ra. Bài viết dưới đây trình bày ngắn gọn một số thực tế cơ bản về chúng.

Độ không tuyệt đối

Trong nhiệt động lực học, độ không tuyệt đối là không thể đạt tới; nó là nhiệt độ tại đó entropy đạt tới giá trị cực tiểu, entropy là một tính chất dùng để xác định năng lượng không sẵn sàng thực hiện công, hay nói theo dân không chuyên, nó là trạng thái ‘mất trật tự phân tử’ của bất kì một chất nào đó. Độ không tuyệt đối hay 0 K (0 độ theo thang đo Kelvin, đơn vị thường dùng cho giá trị nhiệt độ tuyệt đối) bằng – 273,15^oC trên thang đo Celsius và – 459,67^oF trong thang đo Fahrenheit.

- 273,15^oC là nhiệt độ thấp nhất có thể có

Các nhà khoa học đã cố gắng tiến tới những nhiệt độ cực thấp gần độ không tuyệt đối, đến 100 picoKelvein, hay 10^-10 Kelvin, nhưng như đã nói, việc đạt tới độ không tuyệt đối là không thể, ít nhất là với hiểu biết hiện nay của chúng ta. Các nhà nghiên cứu đã lưu ý một số tính chất nổi bật của vật chất, khi chúng tiến gần đến nhiệt độ này, ví dụ như tính siêu dẫn.

Ngày nay, có khá nhiều người biết về thực tế này; nhưng cái nhiều người không biết là ngoài một nhiệt độ thấp nhất có thể có được chấp nhận, còn có một nhiệt độ cao nhất nữa, gọi là nhiệt độ Planck.

Nhiệt độ Planck

Trong thang đo nhiệt độ Planck, 0 là không độ tuyệt đối, 1 là nhiệt độ Planck, và mỗi nhiệt độ khác là một số thập phân giữa 0 và 1. Người ta tin rằng nhiệt độ tối đa này là 1,416833(85) x 10³² Kelvin, và ở những nhiệt độ cao hơn nó, các định luật vật lí không còn đúng nữa.

Tuy nhiên, nhiều người không đồng ý với mô hình hơi mang tính vũ trụ học này, và tin rằng khi chúng ta tiếp tục hiểu rõ thêm về Vũ trụ mà chúng ta đang sống, thì nhiệt độ tối đa sẽ tiếp tục tăng lên thêm.

Nhiệt độ cao nhất từng thu được trên Trái đất là 3,6 tỉ độ, mặc dù cao gấp 2000 lần nhiệt độ của lõi Mặt trời, nhưng nó chỉ là một phần không đáng kể của 10³² độ.

Xuân Nguyễn – thuvienvatly.com
Nguồn: Physnews.com