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熱の上限(最高温度)とは 温度の不思議

 

 

今回は熱の限界温度についてご紹介します。

 

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皆さんは最低温度を知っていますか?

それは絶対零度で、セ氏(私たちが普段使っている温度)ではー273.15℃で、

絶対温度(=セ氏温度+273)では0Kです。

 

絶対零度とは簡単にいうと、温度の下限です。

下限ということは、上限もあるのか!?と思いますよね。

実はあります。

上限の温度のことを、「絶対熱」またはプランク温度」とよびます。

今回はそんな絶対熱についてご紹介していきます。

 絶対零度についても、後ほど詳しくご説明します。

 

 

                   温度って?

 

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そもそも温度とは何なのでしょうか?

全ての物質は原子と分子で構成されており、この原子と分子は絶えず振動を繰り返し、エネルギーを生み出しています。このときの電子や分子の運動の活発さを『温度』といいます。

簡単な例でご説明します。

私たちは運動をすると熱くなりますよね。

これと物質では同じ事が起こっており、原子や分子の振動が早くなれば高温になり、遅くなれば低温になります。温度は原子や分子の運動に左右されるものなのです。

 

 

                   絶対零度って?

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絶対零度とはこれ以上下がることのない温度で、-273℃とされています。

なぜこれ以上下がらないかというと、すべての分子が静止した状態の温度だからです。

宇宙空間の温度でも-270℃とわずかに絶対零度には届きません。それよりも低い温度の、すべてのものが止まったままの世界を想像することはできますか?

しかし、厳密には絶対温度の状態でも少量のエネルギーが残っているとされています。

理論的には可能な最低温度だとされているものの、実際には決して到達できないとも言われています。

 

 

                 温度一覧

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温度を理解するため、様々なものの温度をご紹介します。

なお、この記事ではセ氏(℃)を使ってご説明します。

 

  • この世で人工的に作られたもっとも低い温度ヘルシンキ工科大学低温研究所で核磁気秩序の実験中に)-252 ℃
  • 窒素の沸点:-195.8℃
  • 酸素の沸点:-182.96℃
  • 天王星の平均表面温度:-205℃
  • 二酸化炭素ドライアイス)の昇華点:-78.5℃
  • 火星の平均表面温度:-63℃
  • 水の融点:0℃
  • 地球の平均表面温度:14℃
  • 人の体温:37℃
  • 日本での最高気温(気象署):41.1℃
  • 世界での最高気温:54℃ ←アメリ
  • 共晶はんだの融点:183℃
  • 金星の平均表面温度:464℃
  • 鉄の融点:1535℃
  • 広島原爆爆発1秒後:3000℃
  • 太陽の表面温度:5510℃
  • 中性子星の表面温度:8000000℃(800万℃)
  • 大型の水素爆弾の中心部の温度:400000000℃(4億℃)
  • ビックバン100秒後の温度:1000000000℃(10億℃)
  • ビックバン1秒後の温度:10000000000℃(100億℃)
  • 超新星爆発の中心温度:10000000000℃(100億℃)
  • ビックバン100マイクロ秒後の温度:10000000000000℃(10兆℃)

 

最後の方なんて想像することなんてできないですよね。

有名な物は大体掲載しましたが、 

もっと知りたい!という方はこちらをご覧ください。

 

 

絶対熱とは

温度が原子や分子の運動で決まるとすると、加減があるのはわかりますが、上限はなさそうな気がしませんか?確かに理論上ではエネルギーさえ与えればいくらでも動きは激しくなるので、温度はどこまでも上昇します。

しかし実際にはあまりに高い温度だと、物理学の法則が通用しなくなり何がおこるか予想がつかないそう。これは超伝導と似てますね。超伝導もいつか記事にしようと思います。

                 脱線:超伝導とは

少しだけ、超伝導についてご紹介しておきます。

超伝導(ちょうでんどう、superconductivity)とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。

 (wikipedia

超伝導では信じられないような事が起こります。

動画を見たほうがわかりやすいので、載せておきます。 

 

 

NIMS」とは、 National Institute for Material Scienceの略。 物質・材料研究機構のこと。

こちらのチャンネルではとっても面白く不思議な実験を紹介してくれます。

是非、チャンネル登録を。

 

 

 

                 絶対熱の温度

 

では、絶対熱は何度なのでしょうか。

 

結論から言ってしまうと、

1,420,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000℃

とされています。

「って言われてもわかんねーよ」ですね。

 14溝2千穣℃

です。

ちなみに、溝とは

10の32乗 こう
10の28乗 じょう
10の24乗 予(予禾) じょ
10の20乗 がい
10の16乗 きょう(けい)
10の12乗 ちょう
10の8乗 おく
10の4乗 まん
10の3乗 せん
10の2乗 ひゃく
10の1乗 じゅう
10の0乗 いち

 

です。

 

この絶対熱の温度は、宇宙がビックバンによって誕生した直後の温度だと言われています。

この概念を提唱したのが、量子力学者「マックス・プランク」です。

そのため絶対熱はプランクの何ちなみ、プランク定数とも呼ばれています。

 

地球上の実験によって生み出すことができた、最も高い温度はどれくらいでしょう?

これまでの記録の中で最も高温なのが、ALICEと呼ばれる「大型イオン衝突実験装置」での実験の最中に生み出された温度で、5.5兆℃もあったそう。

それでもやはり、絶対熱には全く及びません。

 

ちなみに、絶対熱以上の温度になってしまうと、粒子の状態がビックバン以前に戻ってしまうとも言われています。

 

 

 

記事を読んでいただきありがとうございます。

今回は最高の温度「絶対熱」についてご紹介しました。

あんな大きな数字を見るのはなかなかないですよね。どうでもいいですけど、パソコンで記事を入力しているときに"絶対熱"を"絶対寝る"と何度も打ちミスをしたので、もしかしたら誤字があるかもです。もし見つけた場合はコメント欄でお知らせください。

何か興味がある事があれば、記事にまとめますのでお知らせください。