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 her vakit değerli olmuştur.

Daha evvel sıcaklıkla ilgili pahalara 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 sebebi ne? 

-273 °C sıcaklık mutlak sıfıra denk gelir.

Yüksek sıcaklığın tersine en düşük olabilecek sıcaklıkla ilgili bilgilerimiz çok daha fazladır. Fizik kanunlarına göre bir obje yahut unsurun düşebileceği en düşük sıcaklık -273 °C’dir. Bu da 0 Kelvin’e yahut 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. Aslında 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 her vakit ona ulaşabileceğimiz manasına gelmez. 0 °C olan bir objeyi 273 °C’ye çıkarmakla -273 °C’ye düşürmek tıpkı 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 tabir etmek gerekirse elde edilen sıcaklık 0,006 Kelvin oldu. 

Biraz da ısınalım. Kainattaki en yüksek sıcaklık nedir?

Düşük sıcaklığın sonunun çok net bir biçimde bulunduğunu görmüş olduk. Cihanın pek çok noktasında simetrik bir yapının olmasını bekleriz, lakin sıcaklıkta bu türlü bir şey bulunmuyor. Pekala kozmostaki en yüksek sıcaklık ne olabilir? Aslında bilim insanları, çıkılabilecek bu sıcaklığın hududunu 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 kozmosun 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 sıfır üzere sıcaklığın sonunu tanımlayacak bir “mutlak sınır” henüz keşfedemediler. Mesela bu kıymet, laboratuvarda elde edilen 5 trilyon Kelvin’den 10.000 kat daha da sıcak olabilir.

Bu noktada bize yardımcı olabilecek tek hudut Planck ölçeği olabilir. Bu ölçü ünitesi fizikî sabitler üzerine kurulur ve parçacık hızlandırıcıda elde edilenden 100 milyar kat yüksek sıcaklıklara çıkılabileceğini bizlere gösterir. Ancak birden fazla bilim insanına nazaran 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