Jak horko může být?Vsauce

Ahoj, tady Vsauce, Michael. Můj čaj je celkem horký. Ale není to nejžhavější věc ve vesmíru. Tak která je? Chci říct, že víme, že existuje absolutní nula, ale je tu něco jako absolutní horko? Bod, kdy je něco tak horké, že už teplejší být nemůže? Abychom to zjistili, tak začněme u lidí.

Vaše vnitřní teplota není konstantní. 37 °C, 98,6 °F... Jasně. To jsou ale průměrné teploty. Vaše vnitřní teplota se mění cyklicky asi o 1 °F, tedy 0,5 °C, během celého dne. Za předpokladu, že v noci spíte, tak ve 4:30 ráno vaše tělo dosáhne nejnižší fyziologické tělní teploty. A v 19:00 dosáhne té nejvyšší.

Ale nebezpečná horečka není dobrá. 42 °C je téměř vždy smrtelné. Nejvyšší naměřená teplota na Zemi se objevila 4krát v Údolí smrti. Dosáhla hodnoty 54 °C. 82 °C je teplota doporučovaná k vaření kávy. A při 99 °C se upeče koláč. 1090 °C je teplota lávy vyvěrající ze země.

Ale no tak, udělejte si vlastní lávu jako GreenSciencePro. Tenhle chlápek použil fresnelovu čočku, aby koncentroval sluneční paprsky na... ...na cokoliv. Tohle je kousek obsidiánu, čili sopečného skla, který může roztavit na opravdovou lávu, přímo vzadu na dvorku. Vezměte na vědomí, že Slunce má obrovský vliv, přestože je 150 milionů km daleko od Země. Na povrchu Slunce je to jiný příběh.

Povrch má teplotu 5500 °C. Ale v centru, kde probíhá jaderná fúze, je to šílené. Teplota zde dosahuje 15 milionů stupňů Celsia. Což je také 15 milionů kelvinů. Kelvinova stupnice má jednotky stejně velké jako Celsiova stupnice, ale je to absolutní stupnice, kde nula je absolutní nulou. Když hmota dosáhne teploty, jaká je v centru Slunce, tak je vyzářeno ohromné množství energie.

Kdybyste na teplotu jádra Slunce zahřáli pouhou hlavičku špendlíku, zabilo by to kohokoliv v okruhu 1600 km. Když už o tom mluvíme, energie vyzářená předmětem nám často hodně řekne o teplotě předmětu. Každé těleso nad absolutní nulou vyzařuje nějaký druh elektromagnetického vlnění. Já a vy nezáříme viditelně, ale vyzařujeme infrazáření. Nemůžeme ho vidět, ale infračervené kamery ano. Wbeaty má skvělá videa.

Tady je, jak se schovává do černého pytle na odpadky. My ho vidět nemůžeme, ale jeho tělo stále infračerveně září skrz. Pokud chcete, aby něco mělo teplotu na to, aby zářilo ve viditelném světle musíte dosáhnout takzvaného Draperova bodu. To je asi 798 K. V tomto bodu začne téměř jakékoliv těleso svítit slabě červeně. Můžeme vypočítat očekávanou vlnovou délku záření vycházející z předmětu s ohledem na teplotu.

Vlnová délka je menší a menší, čím se teplota předmětu zvyšuje. Jde od radiových vln, přes mikrovlny, skrz infračervené a viditelné, až k paprskům X a gama paprskům. Ty tvoří střed našeho Slunce. Při teplotách, které panují ve středu Slunce, existuje hmota ve čtvrtém skupenství. Není pevná, tekutá ani plynná. Místo toho je ve stavu, kdy elektrony prostě odcestují od jádra. Plazma.

Pokud jste sledovali můj Leanback o teplotách, tak víte, že plazma můžete vytvořit tak, že dáte oheň do mikrovlnky. Ale to nezkoušejte. Mimo to naše Slunce není ani zdaleka ta nejžhavější věc ve vesmíru. Teda, jasně. 15 milionů kelvinů je opravdu úctyhodné, ale maximální teplota dosažitelná při termonukleární explozi je 350 milionů kelvinů. Což se stěží počítá, protože ta teplota trvá tak krátce.

Ale uvnitř středu hvězdy 8krát větší než naše Slunce, by na konci jejího života, kdy se sama do sebe zhroutí, byste měli teplotu 3 miliardy kelvinů. Nebo pokud chcete být hustí, tak 3 gigakelviny. Ale přitvrďme. Při 1 terakelvinu se začnou dít divné věci. Pamatujete, jak jsme se bavili o plazmatu, ze kterého je Slunce? Při 1 terakelvinu to nejsou jen elektrony, které cestují pryč.

Hadrony samotné, tedy protony a neutrony v jádru, se roztaví na kvarky a gluony. Takový mišmaš. Ale jak horký je terakelvin? Zatraceně horký. Existuje hvězda jménem WR-104. Asi 8 000 světelných let daleko. Její hmota je stejná jako 25 našich Sluncí.

A až zemře, až se zhroutí, tak její vnitřní teplota bude tak obrovská, že energie vyzářená gama radiací do okolního vesmíru bude větší než veškerá energie, kterou naše Slunce vytvoří za celý svůj život. Gama záblesky jsou docela úzké, takže Země je nejspíš v bezpečí. Ale co kdyby nebyla? Když se WR-104 zhroutí, i přesto, že je Země 7567 bilionů km daleko, tak energie, kterou vyzáří, nebude znamenat nic dobrého.

Vystavení záření na 10 vteřin by znamenalo ztrátu 1/4 ozonové vrsty. To by vyústilo v hromadné vymírání, změny potravního řetězce a hladomoru. Ze vzdálenosti 8 000 světelných let daleko. Blíž našim domovům, přímo na Zemi ve Švýcarsku, jsou vědci schopni vystřelit proton do jádra, což vytvoří teplotu mnohem větší než 1 terakelvin.

Dokázali vytvořil teplotu v rozmezí 2-13 exakelvinu. Ale my jsme v bezpečí, protože tyto teploty trvají velice krátký čas a zahrnují jen velmi malý počet částic. ALE PŘIDEJME TROCHU! Pamatujete, že můžeme vypočítat vlnovou délku záření tělesa na základě jeho teploty? Pokud by předmět dosáhl teploty 1,41 krát 10^32 kelvinu, tak vyzařované záření by mělo vlnovou délku 1,161 krát 10^-26 nanometru.

Což je malinkaté. Vlastně tak malé, že to má svůj název. Je to Planckova vzdálenost. Což je podle kvantové mechaniky nejkratší vzdálenost, která může v našem vesmíru existovat. Dobře.

A co když dodáme ještě víc energie? Vlnová délka by se měla zmenšit, ale už nemůže. Zde máme problém. Nad 1,41 krát 10^32 kelvinu, tedy Planckovou teplotu, naše teorie nefungují. Předmět by měl být žhavější než... teplota. Byl by tak horký, že by to ani nemohlo být považováno za... teplotu. Teoreticky tu není žádný limit ohledně množství energie kterou můžeme přidávat do systému.

Jen nevíme, co by se stalo, kdyby bylo žhavější než Planckova teplota. Samozřejmě můžete namítnout, že tolik energie na jednom místě, by okamžitě vytvořilo černou díru. A černá díra vytvořená z energie má svůj vlastní název. Co se tedy snažím říct, je to, že pokud budete chtít říct někomu, koho máte rádi, že je žhavý, tak žhavý, že to ani věda nedokáže pochopit, tak mu řekněte Kugelblitz.

Konečně se dostáváme k něčemu zábavnému. Slunce je asi 4,7 miliardy let staré, tedy asi v půlce života. A za tu dobu spálilo palivo o objemu 100 zeměkoulí. Což zní jako hodně, ale Slunce je velké jako 300 000 zeměkoulí. Díky tomu se dá užít spousta matematické legrace díky porovnání vašeho a slunečního tepelného vyzařování. Slunce je mnohem žhavější než my a vyzařuje mnohem více energie než my. Bad Astronomy si s tímhle faktem užívá dost zábavy.

To ovšem nic neznamená. Kvůli velikosti Slunce je teoreticky pravda, že 1 cm krychlový člověka vyzáří víc energie než průměrný 1 cm krychlový Slunce. Což by vás mělo vnitřně zahřát. Překlad: Mithril www.videacesky.cz