Jaká je nejnižší teplota ve vesmíru
Jaká je nejnižší teplota ve vesmíru?
Vesmír je fascinující místo, plné extrémních podmínek, které si na Zemi jen těžko dokážeme představit. Jedním z nejzajímavějších aspektů kosmického prostředí je teplota – zatímco na povrchu některých planet může dosahovat stovek stupňů Celsia, v hlubokém vesmíru panuje téměř absolutní chlad. Ale jaká je vlastně nejnižší teplota ve vesmíru? A může být vůbec dosaženo absolutní nuly (-273,15 °C)?
Co znamená teplota a jak se měří?
Než se pustíme do hledání nejchladnějšího místa ve vesmíru, je důležité pochopit, co vlastně teplota znamená. Teplota je fyzikální veličina, která měří střední kinetickou energii částic v látce. Čím rychleji se částice pohybují, tím vyšší je teplota. Naopak, když se pohyb zpomalí, teplota klesá.
Pokud bychom teoreticky zpomalili pohyb částic na úplné minimum, dosáhli bychom absolutní nuly, tedy -273,15 °C (0 kelvinů, K). Na této teplotě se částice téměř zastaví, i když kvantové efekty stále umožňují určité minimální vibrace.
Vesmírná teplota se obvykle měří v kelvinech (K), kde 0 K odpovídá absolutní nule a teploty nad tímto bodem značí různé úrovně tepelné energie.
Nejnižší teplota přirozeně dosažitelná ve vesmíru
Pokud bychom vzali prázdný vesmír daleko od hvězd, planet a dalších objektů, mohli bychom očekávat, že zde bude naprostý chlad. Nicméně vesmír není úplně prázdný. Kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), což je zbytkové záření z Velkého třesku, prohřívá vesmír na přibližně 2,7 K (-270,45 °C).
To znamená, že pokud bychom se dostali do nejodlehlejších částí vesmíru, mimo gravitační vliv hvězd a galaxií, nikdy bychom nenarazili na místo chladnější než 2,7 K.
Nejchladnější místo ve vesmíru
I když kosmické pozadí nastavuje určitou minimální teplotu, v některých specifických oblastech se teplota může dostat ještě níže. Jedním z nejznámějších příkladů je mlhovina Bumerang, která se nachází přibližně 5000 světelných let od Země v souhvězdí Kentaura.
Tato mlhovina má extrémně nízkou teplotu pouhých 1 K (-272,15 °C), což je chladnější než kosmické mikrovlnné pozadí. Jak je to možné?
Mlhovina Bumerang je protoplanetární mlhovina, což znamená, že jde o plyn a prach odhozený umírající hvězdou. Hvězda v jejím středu vyvrhuje hmotu obrovskou rychlostí, což způsobuje rychlé rozpínání plynu. Jak se plyn rozpíná, dochází k adiabatickému ochlazování (podobně jako u rozpínajícího se plynu v ledničce). Výsledkem je nejchladnější přirozeně se vyskytující místo ve vesmíru, které vědci dosud objevili.
Může být dosažena absolutní nula?
I když je 1 K extrémně nízká teplota, stále to není absolutní nula (-273,15 °C, 0 K). Ale mohlo by se jí dosáhnout?
V přírodě ne. Absolutní nula je teoretický limit, kterého nelze dosáhnout přirozenými procesy. Existují však laboratorní experimenty, kde vědci dokázali vytvořit prostředí chladnější než mlhovina Bumerang.
Nejnižší teploty vytvořené člověkem
Vědci v laboratořích dokázali dosáhnout teplot ještě nižších než ve vesmíru. V roce 2019 vytvořili fyzikové z NASA na Mezinárodní vesmírné stanici ultrachladný plyn s teplotou 100 pikokelvinů (pK), což je 0,0000000001 K nad absolutní nulou.
To je nejnižší teplota, jaká kdy byla zaznamenána. Experiment probíhal v zařízení Cold Atom Lab (CAL), které umožňuje manipulaci s atomy v téměř nulové gravitaci.
Další rekord padl v roce 2021, kdy vědci z Německa v experimentech s Bose-Einsteinovým kondenzátem dokázali na krátkou dobu zpomalit atomy na 38 pikokelvinů (pK).
Proč je výzkum extrémně nízkých teplot důležitý?
Zkoumání extrémně nízkých teplot má obrovský význam nejen pro teoretickou fyziku, ale i pro praktické aplikace:
- Kvantová mechanika – chování částic při extrémním ochlazení může vést k objevům nových fyzikálních jevů.
- Supravodivost – materiály při nízkých teplotách vykazují nulový elektrický odpor, což je využitelné v moderní elektronice.
- Supratekutost – kapaliny při extrémně nízkých teplotách ztrácejí vnitřní tření, což má aplikace v astrofyzice i technologiích chlazení.
Nejnižší teplota ve vesmíru přirozeně dosahuje přibližně 1 K v mlhovině Bumerang, což je výsledek extrémně rychlého rozpínání plynů. I když kosmické mikrovlnné pozadí nastavuje teplotní minimum na 2,7 K, některé procesy mohou způsobit, že se místní teploty dostanou níže.
Vědci na Zemi však dokázali dosáhnout teplot mnohem nižších než kdekoliv ve vesmíru, což otevírá dveře k novým objevům v kvantové mechanice a technologiích budoucnosti.
Hledání nejchladnějšího místa ve vesmíru je fascinující cestou k pochopení toho, jak funguje vesmír i samotné zákony fyziky. Možná jednou objevíme ještě chladnější objekty – a kdo ví, třeba i nové exotické stavy hmoty, které změní náš pohled na vesmír.
Faktor | Hodnota / Teplota | Popis | Vliv na vesmírné prostředí |
---|---|---|---|
Absolutní nula | -273,15 °C (0 K) | Nejnižší možná teplota, kdy ustává pohyb atomů | Není dosažitelná přirozeně, pouze teoreticky |
Průměrná teplota vesmíru | -270,42 °C (2,73 K) | Způsobena kosmickým mikrovlnným pozadím | Určuje energetický stav mezihvězdného prostoru |
Nejnižší přirozeně naměřená teplota | -272,15 °C (1 K) | Zaznamenána v mlhovině Bumerang | Přirozené ochlazování expanzí plynu |
Nejchladnější planeta | -224 °C | Neptun – nejchladnější planeta Sluneční soustavy | Silné atmosférické bouře, extrémní podmínky |
Teplota na Měsíci (stín) | -233 °C | Extrémně chladné oblasti v trvalém stínu | Možnost existence zmrzlé vody |
Teplota v mezihvězdném prostoru | -271,3 °C | Extrémně chladné oblasti daleko od hvězd | Ovlivňuje formování hvězd a planet |
Nejchladnější uměle vytvořené místo | -273,149999999 °C | Dosaženo v laboratoři pomocí laserového chlazení | Studium kvantových jevů při extrémně nízkých teplotách |
Kosmické mikrovlnné pozadí | -270,42 °C | Zbytek záření po velkém třesku | Klíčový důkaz pro teorii velkého třesku |
Teplota ve stínu na Plutu | -240 °C | Silně závislá na poloze Pluta v jeho oběhu | Vliv na atmosféru Pluta, která zamrzá |
Nejchladnější exoplaneta | -223 °C | OGLE-2005-BLG-390Lb, vzdálená 20 000 světelných let | Povrch pokryt ledem, žádná atmosféra |
Teplota na Europa (měsíc Jupiteru) | -160 °C | Silná ledová kůra, možnost podpovrchového oceánu | Potenciální možnost existence života |
Teplota v molekulárním mračnu | -260 °C | Nejchladnější přirozené oblasti v Mléčné dráze | Vznik hvězd a planetárních systémů |
Teplota na Enceladu (měsíc Saturnu) | -198 °C | Povrch pokryt ledem, pod ním kapalná voda | Možnost podpovrchového oceánu a mikrobiálního života |
Teplota v jádru naší Galaxie | -240 °C až -250 °C | Oblasti mimo vliv hvězdného záření | Studium vývoje galaxií a hvězdných formací |
Teplota v černé díře | Blízká absolutní nule | Extrémně chladný vnějšek, ale nekonečně horké jádro | Vědecký paradox – černé díry zároveň chladné i horké |
Prohlédněte si veškeré naše rubriky:
- Dům a zahrada (Dům | Zahrada)
- Hobby (Astronomie a věda | Auto-moto | Finance | Gastronomie | Historie | Kultura | Péče o tělo | Sport | Zdraví | Zvířata)
- Hračky a zábava
- Móda
- Rodina a děti
- Ostatní články
Podívejte se i na naše magazíny:
- Mivemi
- Rodičomat
- Úžasné Hry
- Hračky Světa
- Dětský Styl
- Super Stavebnice
- Dětské Jídlo
- Mateřské Potřeby
- Dárky Dětské
- Dětské vybavení
- Zábavné Hračky
- Výborné Hračky
- Vynikajicí Hračky
- Inspirativní Hračky
- Božské Hračky
- Fantastické Hračky
- Green Magazine
- Brown Magazine
- Yellow Magazine
- Black Magazine
- Grey Magazine
- Orange Magazine
- Purple Magazine
- Blue Magazine
- Pink Magazine
- Red Magazine