El calor absoluto es un límite superior teórico de la escala de temperatura termodinámica , concebida como un opuesto al cero absoluto .
Temperatura de Planck
Los modelos contemporáneos de cosmología física postulan que la temperatura más alta posible es la temperatura de Planck , que tiene el valor1.416 785 (71) × 10 32 kelvin , o aproximadamente2,55 × 10 32 Fahrenheit . [1] Arriba sobre10 32 K , las energías de las partículas se vuelven tan grandes que las fuerzas gravitacionales entre ellas serían tan fuertes como otras fuerzas fundamentales según las teorías actuales. No existe una teoría científica sobre el comportamiento de la materia a estas energías; se necesitaría una teoría cuántica de la gravedad . [2] Los modelos del origen del universo basados en la teoría del Big Bang asumen que el universo pasó por esta temperatura aproximadamente10 −43 s (una vez de Planck ) después del Big Bang como resultado de una enorme expansión de entropía. [1] Esta temperatura de Planck se puede calcular utilizando la ley de desplazamiento de Wien. Según esa ley, la temperatura es igual a una constante dividida por la longitud de onda más probable a esa temperatura. Suponiendo que la longitud de onda más corta posible es la longitud de Planck, la temperatura es10 35 K .
Temperatura de Hagedorn
Otra teoría del calor absoluto se basa en la temperatura de Hagedorn , [3] donde las energías térmicas de las partículas superan la masa-energía de un par partícula-antipartícula de un hadrón. En lugar de aumentar la temperatura, a la temperatura de Hagedorn se producen más partículas más pesadas por producción de pares , lo que evita un calentamiento adicional efectivo, dado que solo se producen hadrones . Sin embargo, es posible un mayor calentamiento (con presión) si la materia sufre un cambio de fase a un plasma de quark-gluón . [4] Por lo tanto, esta temperatura se parece más a un punto de ebullición que a una barrera infranqueable. Para los hadrones, la temperatura de Hagedorn es2 × 10 12 K , que se ha alcanzado y superado en los experimentos de LHC y RHIC . Sin embargo, en la teoría de cuerdas , se puede definir una temperatura de Hagedorn separada, donde las cuerdas proporcionan de manera similar los grados extra de libertad. Sin embargo, es tan alto (10 30 K ) que ningún experimento actual o previsible puede alcanzarlo. [5]
Época electrodébil
En cosmología física , la época electrodébil fue el período en la evolución del universo temprano cuando la temperatura del universo había caído lo suficiente como para que la fuerza fuerte se separara de la interacción electrodébil , pero era lo suficientemente alta para que el electromagnetismo y la interacción débil permanecieran fusionados una única interacción electrodébil por encima de la temperatura crítica para la ruptura de la simetría electrodébil (159,5 ± 1,5 GeV en el modelo estándar de física de partículas). A medida que el universo se expandió y se enfrió, las interacciones de partículas eran lo suficientemente enérgico para crear un gran número de partículas exóticas , incluyendo estable W y bosones Z y bosones de Higgs . En la siguiente época de quarks, los bosones W y Z restantes decayeron, la interacción débil se convirtió en una fuerza de corto alcance cuando el Universo se llenó de plasma de quark-gluón .
Ver también
Referencias
- ↑ a b Tyson, Peter (2007). "Absolute Hot: ¿Existe un opuesto al cero absoluto?" . PBS.org. Archivado desde el original el 6 de agosto de 2009 . Consultado el 11 de agosto de 2009 .
- ^ Hubert Reeves (1991). La hora de nuestro deleite . WH Freeman Company. pag. 117. ISBN 978-0-7167-2220-5.
El punto en el que nuestras teorías físicas se encuentran con las dificultades más serias es donde la materia alcanza una temperatura de aproximadamente 10 32 grados, también conocida como temperatura de Planck. La extrema densidad de radiación emitida a esta temperatura crea un campo de gravedad desproporcionadamente intenso. Para ir aún más atrás, sería necesaria una teoría cuántica de la gravedad , pero esa teoría aún no se ha escrito.
- ^ Absolute Hot . ESTRELLA NUEVA.
- ^ Satz, Helmut (1981). Mecánica estadística de quarks y hadrones, Simposio internacional sobre mecánica estadística de quarks y hadrones, 24-31 de agosto de 1980, Bielefeld, Alemania . Amsterdam: Holanda Septentrional. ISBN 0-444-86227-7.
- ^ Atick, Joseph J .; Witten, Edward (1988). "La transición de Hagedorn y el número de grados de libertad de la teoría de cuerdas". Física B nuclear . 310 (2): 291–334. Código Bibliográfico : 1988NuPhB.310..291A . doi : 10.1016 / 0550-3213 (88) 90151-4 .