Milyar °C’ye Çıkan Sıcaklık Neden -273 °C’nin Altına Düşemez

Sıcaklık; günlük hayatımızın her noktasında hissettiğimiz bir şey. Yazları daha sıcak, kışları ise daha soğuk olan sıcaklık, hayatımızdaki en temel kavramlardan biri. Hayatımızın bu derece içinde olan bu kavramın sınırlarını anlamak da çoğu zaman çok önemli olmuştur.

Daha önce sıcaklıkla ilgili bedellere baktığınızda en düşük sıcaklığın -273 °C’ye kadar düşebildiğini hiç fark ettiniz mi? Yüksek sıcaklıklara baktığımızda ise sıcaklığın 1 milyar °C ve hatta üzerine çıkabildiğini görüyoruz. Pekala en yüksek sıcaklık çok daha fazla olabilirken en düşük sıcaklığın bizim optimal düzeylerimize bu kadar yakın olmasının nedeni ne? 

-273 °C sıcaklık mutlak sıfıra denk gelir.

Yüksek sıcaklığın bilakis en düşük olabilecek sıcaklıkla ilgili bilgilerimiz çok daha fazladır. Fizik kanunlarına göre bir obje ya da hususun düşebileceği en düşük sıcaklık -273 °C’dir. Bu da 0 Kelvin’e ya da mutlaf sıfıra denk gelmektedir.

Peki neden bu sıcaklıktan daha aşağılara inemiyoruz?

Bir objenin sıcaklığı aslında moleküllerin hareketinden kaynaklanır. Yani moleküller ne kadar süratliyse sıcaklık da o kadar fazla olur. -273 °C ise bu moleküllerin daha fazla hareket edemediği, adeta donup kaldığı sıcaklığa denk gelir. Esasen durmuş olan bir molekülü daha fazla yavaşlatmanın bir mantığı olmayacağı için sıcaklık da -273 °C’nin altına düşemez.

Madem bu kadar yakın, -273 °C’ye daima ulaşabiliyor muyuz?

Bir sayının bize yakın olması çoğu zaman ona ulaşabileceğimiz manasına gelmez. 0 °C olan bir objeyi 273 °C’ye çıkarmakla -273 °C’ye düşürmek şey değildir. Hatta temelinde insanlık şimdi -273 °C sıcaklığa ulaşamamıştır. İnsanlığın ulaşabildiği düşük sıcaklık rekoru ise mutlak sıfırın yalnızca bir kesir üzeri oldu. Tam olarak ifade etmek gerekirse elde edilen sıcaklık 0,006 Kelvin oldu. 

Biraz da ısınalım. Kozmostaki en yüksek sıcaklık nedir?

Düşük sıcaklığın sonunun çok net bir şekilde bulunduğunu görmüş olduk. Cihanın pek çok noktasında simetrik bir yapının olmasını bekleriz, fakat sıcaklıkta bu türlü bir şey bulunmuyor. Pekala cihandaki en yüksek sıcaklık ne olabilir? Aslında bilim insanları, çıkılabilecek bu sıcaklığın sonunu hala keşfedebilmiş değil. 

Laboratuvarda şimdiye kadar yaratılan en yüksek sıcaklık 5 trilyon Kelvin’di.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘nda yapılan bu deney, Büyük Patlama’dan birkaç dakika sonrasında bebek kainatın sıcaklığı olarak görünüyor. Bu sıcaklığın santigrat karşılığı ise “4,999,999,999,726.85 °C’dir

Daha da sıcak olabilir mi peki?

Konu sıcaklık olunca işler denetimden çıkabiliyor. Bilim insanları, günümüzde mutlak sıfıri sıcaklığın hududunu tanımlayacak bir “mutlak sınır” henüz keşfedemediler. Mesela bu değer, laboratuvarda elde edilen 5 trilyon Kelvin’den 10.000 kat daha da sıcak olabilir.

Bu noktada bize yardımcı olabilecek tek sınır Planck ölçeği olabilir. Bu ölçü ünitesi fizikî sabitler üzerine kurulur ve parçacık hızlandırıcıda elde edilenden 100 milyar kat yüksek sıcaklıklara çıkılabileceğini bizlere gösterir. Ancak çoğu bilim insanına göre sıcaklığın bu kadar yüksek kıymetlere çıkması pek mümkün değil. 

Bugün sizlere sıcaklığın milyarlarca hatta trilyonlarca dereceye ulaşması mümkünken neden -273 °C’den aşağı inemediğini açıkladık. Bu stil içeriklerin devamının gelmesini istiyorsanız yorumlar kısmında bize yazabilirsiniz.

Kaynak: IFL Science, Quara