En sıcak ve en Soğuk?

Nesneler sahip olabileceği en yüksek ve en düşük sıcaklıklar ve teorik olarak mümkün olan uç değerler.

Evrenin ta başından beri olabilmiş en yüksek ve en düşük sıcaklıklar ne kadardır? Bugünün evrenindeki en yüksek ve en düşük sıcaklıklar ne kadardır? 

 

Sıcaklık kavramını biraz daha netleştirebilmek adına ısı ve sıcaklık kavramlarının üzerinden geçmekte bir gereklilik görüyorum. Her ne kadar lise fizik müfredatında bulunsa da, bir çok televizyon programında sıcaklık yerine, ısının kullanıldığına tanık olmuşumdur. Örneğin “vücut ısısı 38 derece” yanlış bir söylemdir. Doğrusu “vücut sıcaklığıdır”. Veya ”düşük ısılarda bile” ifadesi yine yanlıştır. Çünkü ısı için yüksek ısı veya düşük ısı şeklinde yargıya varamayız.  Isı bir enerji biçimidir. Sıcak nesnelerden soğuk nesnelere doğru “kendiliğinden” akan bir enerji. Veya buzdolabı gibi “ısı pompasına” sahip sistemlerde soğuk nesnelerden sıcak nesnelere akan bir enerji (buzdolabının arka kısmındaki boruların sıcak olduğunu fark etmişsinizdir!). 

 

Sıcaklık ise en basit tanımıyla, temas halinde olduğumuz nesneler hakkında “sıcak”, “ılık” veya “soğuk” olarak vardığımız yargı ile ilgili bir kavramdır. Şayet temas ettiğimiz nesne bizim vücut sıcaklığımızdan düşük bir sıcaklıkta ise o bizim için soğuk; vücut sıcaklığımızdan yüksek bir sıcaklıkta ise bizim için sıcaktır. Termometrenin ölçtüğü şeydir.

 

İki farklı şeymiş gibi görünse de ısı ve sıcaklık iç içe geçmiş kavramlardır. Şöyleki; bir nesne başka bir nesneye ısı verirse, (örneğin buzdolabına konulursa) o nesnenin sıcaklığı azalır yani soğur. Tersi de doğrudur: bir nesneye ısı verilirse (bir ısıtıcı ile ısıtılırsa mesela) o nesnenin sıcaklığı artar yani ısınır.

 

Artık başlangıçtaki sorularımıza gelelim. Bugünün kozmolojisinde (evrenbilim de diyebiliriz)  kabul görmüş kuram (teori) olan “big bang teorisi”, bütün evrenimizin başlangıçta sadece çok küçük bir hacimde yoğunlaşmış enerjiden oluştuğunu söylemektedir. İşte mümkün olacak en yüksek sıcaklık  tam o andaki sıcaklıktır. (Bu andan çok çok kısa süre (saniyenin trilyonlarca biri kadar) sonrasındaki sıcaklık 10 sayısının yanına 32 tane 0 ekleyerek ifade edilecek kadar santigrat derece olan bir sıcaklık.) Saf enerjiden oluşan şeyin sıcaklığı. Mümkün olacak en düşük sıcaklık ise Lord Kelvin olarak tanınan William Thomson adlı bilim insanının kuramsal çıkarımıdır. Bu kuramsal çıkarıma göre en düşük sıcaklık mutlak sıfırdır  (yani daha düşüğü mümkün olmayandır.) Bu sıcak yaklaşık olarak -273 santigrat derecedir. Bu mutlak boşluğun sıcaklığıdır. Bu hiç enerjisi olmaya varlıkların sıcaklığıdır. Laboratuvar ortamlarında bu sıcaklığa çok yakınlaşılmış olsa da yine kuramsal olarak bu sıcaklığı elde etmek mümkün değildir. 

 

 Son olarak günümüz evrenindeki doğal olarak (yani var insanların yaptıklarının dışında) olan sıcaklıklardan bahsedelim. Doğrudan ölçülmemiş de olsa bildiğimiz kadarıyla yıldızların merkezlerindeki sıcaklıklar milyarlarca santigrat derecedir. Yani en büyük kütleli yıldızın merkezindeki sıcaklık günümüz evreninin en sıcak noktasıdır. 


erhundemirok

1 Blogg inlägg

Kommentarer