Мы знаем, что минимально возможная температура составляет -273.15 °C. При такой температуре движение частиц прекращается, и выделяемая ими тепловая энергия становится равна нулю. Вероятно, должна существовать и такая точка, выше которой частицы уже не смогут выделять больше тепловой энергии, достигнув своего максимума.
Современная физика считает, что эта точка находится на уровне 1.41679 × 10 32 K (Кельвинов) и называется Планковской температурой. Именно такой была температура Вселенной в первые доли секунд после Большого взрыва.
Как Кельвины перевести в Цельсии?
В физике удобно измерять температуру в Кельвинах, которые не подразумевают наличие шкалы отрицательной температуры, то есть абсолютный ноль здесь равен нулю. Чтобы представить температуру в более привычных нам градусах Цельсия, достаточно знать формулу, по которой вычисляется температура в Кельвинах. T K (темп. В Кельвинах)= T C (температура в Цельсиях) + T 0 (константа, равная 273.15). Иными словами, чтобы перевести кельвины в Цельсии, достаточно вычесть из Кельвинов число 273.15. например, 1000 К = 1000 — 273.15 = 726.85 °C.
Учитывая формулу по переводу Кельвинов в градусы Цельсия, мы можем представить планковскую температуру в градусах Цельсия как 1.41679 * 10(32)-273.15 °C. Конечно, данная оценка вычислена теоретически и основана на том, что если материи, разогретой до Планковской температуры, придать ещё энергии, то это не приведет к увеличению скорости частиц и, как следствие, повышению температуры. Зато вызовет появление новых частиц во время хаотических столкновений уже существующих, что приведет к росту массы материи. Но представим, что материи, разогретой до планковской температуры, всё-таки придать ещё энергии, чтобы попытаться нагреть её ещё больше. В таком случае, всю Вселенную ждет… а что ждет Вселенную после прохождения точки планковской температуры, не знает никто. Вероятно, гравитационное взаимодействие между частицыми разогретой материи станет настолько сильным, что сравняется с тремя другими взаимодействиями: электромагнитным, сильным и слабым. Описать физику нашего мира а таких не может ни одна существующая на сегодняшний день физическая теория.
Но вернемся от дел космических к делам земным. В своих попытках достичь максимально возможной температуры в пределах лабораторий человек установил температурный рекорд на уровне около 5.5 триллионов Кельвинов, что можно записать как 5*10 12 К. Конечно, ученые не разогревали кусок железа до этой немыслимой температуры — на это просто не хватило бы энергии. Данная температура была зафиксирована во время эксперимента в Большом адронном коллайдере во время столкновения ионов свинца при околосветовых скоростях.
Температура может быть разной. И высокие градусы бывают не только в каком-нибудь месте на Земле, но и у конкретного человека или в конкретном приборе.
Специалисты заявляют, что самая высокая среднегодовая температура, которую фиксировали на протяжении шести лет (с 1960 года и по 1966 года), была зарегистрирована в эфиопском Даллоле. Тогда термометры показывали плюс 34,4 градусов по Цельсию. Вулканический кратер Даллол, впрочем, известен тем, что практически круглый год температура воздуха держится на одном уровне, примерно плюс 34 градуса. Кратер расположен ниже уровня на 48 метров моря, его диаметр достигает почти полутора метров. Это место имеет еще одно название – «врата ада». В течение продолжительного времени здесь довольно трудно оставаться. Однако, здесь есть коренные жители. Местный народ трибесы отличается своей немногословностью и агрессивностью.
А вот в американской Долине Смерти 43 дня подряд (это с 6 июля по 17 августа 1917 года) воздух прогревался до плюс 48,9 градусов по Цельсию.
Долина Смерти
В Западной Австралии, а именно в Марбл-Баре средняя температура была выше плюс 32,2 градусов по Цельсию. И это длилось ровно 162 дня подряд с 30 октября 1923 года и вплоть до 8 апреля 1924 года. При этом, максимальная температура была плюс 48,9 градусов по Цельсию.
Самая высокая на Земле температура, это плюс 58 градусов (и это в тени!) зарегистрирована в ливийском месте Эль-Азизия. Оно находится на высоте 11 метров на уровнем моря. Рекорд записали 13 сентября 1922 года. В этот же день в Саудовской Аравии термометры показывали плюс 58,4 градуса. Разница в показаниях не столь существенная, ее можно сравнить с погрешностью измерений. Поэтому два местечка считаются самыми жаркими в мире, то есть там самая высокая температура.
Обед без огня
Уже в новом веке рекорды продолжились. В ливийской пустыне Дашти-Лут в 2005 году специалисты отметили, что термометры показали плюс 70 градусов по Цельсию. На сегодняшний день это самая высокая температура, которую удавалось зафиксировать в естественной среде.
В такую погоду человек может спокойно приготовить еду без использования огня. В плюс 70 предметы нагреваются под солнцем настолько сильно, что, к примеру, автомобильный капот превращается в разогретую сковородку. И на нем можно без труда приготовить себе первоклассную яичницу. Впрочем, в такую жару по земле невозможно ходить босиком. В тени воздух прогревается до плюс 60 градусов.
И даже, несмотря на такую знойную погоду, в пустыню Дашти-Лут постоянно устремляются потоки туристов. Это место, помимо своей рекордной температуры, славится высокими дюнами. Они могут достигать полукилометра в высоту.
Жаркие звезды
Оказывается, звезды тоже пылают жаром. Температура вещества в их недрах измеряется миллионами Кельвинов. И энергия почти всех светил выделяется после термоядерных реакций преобразования водорода в гелий. Процесс происходит во внутренних областях при высоких температурах. В недрах звезд температура может достигать 10-12 миллионов градусов по Кельвину.
Искусственная температура
Ну а самая высокая температура, которую смог создать человек, равняется около 10 триллионам градусов по Кельвину. Для сравнения, такая жара была, по предположениям, во время создания Вселенной. Рекордный градус получили в 2010 году в Большом Адронном Коллайдере при столкновении ионов свинца, которые ускорили до околосветовых скоростей.
Впрочем, это не единственная рекордная искусственная температура в мире. Американским физикам удалось в лабораторных условиях достигнуть огромной температуры с момента появления Вселенной. Это сделано в результате столкновения ионов золота в Брукхейвенской национальной лаборатории. Во время эксперимента проводилось столкновение ионов золота в коллайдере. Ученые получили кварк-глюонную плазму (после Большого Взрыва Вселенная состояла из похожей кварк-глюонной плазмы в течение нескольких микросекунд) с температурой примерно 4 триллиона градусов по Цельсию. Она держалась всего несколько миллисекунд. Но этого времени хватило, чтобы получить данные для исследований на несколько лет.
Для сравнения, температура ядра Солнца составляет 50 миллионов градусов, а нейтронной звезды, которая сформировалась после взрыва сверхновой 2-го типа – около 100 миллиардов градусов по Цельсию. Получается, что полученное вещество имеет температуру в десятки тысяч раз выше.
Эти исследования, утверждают ученые, позволяют понять процессы, которые совершались на раннем этапе развития космоса. И в итоге физики планируют приблизиться к пониманию того, почему из однородной первозданной массы появилась материя.
Теоретически, самая высокая температура – планковская. Выше нее температуры существовать просто не может, поскольку все будет превращаться в энергию. Рекордная планковская температура примерно равняется 1.41679(11)×1032 K (это приблизительно 142 нониллиона Кельвинов).
Большой адронный коллайдер
Раньше самой высокой температурой в мире считалась температура в 520 миллионов градусов по Цельсию. Это в 30 раз выше, чем температура в центре Солнца. Такую цифру получили 27 мая 1994 года в Принстонской лаборатории плазменной физики в опытном реакторе Токамак.
Человек и кошка…
Самая высокая температура, которая была зафиксирована у человека, равняется 46,5 градусам по Цельсию. Теоретически, такой жар приводит к летальному исходу. Однако, 52-летнего мужчину с таким показателем термометра удалось вылечить. Сделали это врачи американской больница Греди Мемориал, это штата Джорджия. Рекорд был зафиксирован летом 1980 году и был занесен в Книгу рекордов Гинесса. После 24-дневного курса лечения мужчину выписали из госпиталя. Теоретически температура 42ºС - 43ºС является смертельной для человека, поскольку именно при такой температуре сворачиваются белки и нарушается обмен веществ в тканях мозга.
У животных нормальная температура тела превышает привычную человеческую 36,6 градусов. И среди рекордсменов по показаниям термометров присутствует курица. Температура ее тела может подниматься до 42 градусов. Намного больше температура тела ящерицы. На солнце она составляет 50-60 градусов. И это при том, что специалисты относят ящериц к холоднокровным. Ну а самые теплокровные – это птицы. Для их тела норма – 42 градуса. Необходимость в высокой температуре объясняется довольно просто – полет требуют от птиц высокого КПД метаболизма.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Погода снова меняется, и предлагаем взглянуть на некоторые безумно холодные места, где на самом деле живут люди.
Самая низкая , зафиксированная за всю историю, была минус 128,6 градусов по Фаренгейту (-89.2°C) на российской научно-исследовательской станции в Антарктиде, Восток, 21 июля 1983 года. И пока в большинстве городов не такой ужасный холод, некоторые все же довольно близко к этой отметке. Ниже восемь самых холодных городов в мире, где живут люди.
1) Верхоянск, Россия
По данным переписи 2002 года, в Верхоянске, Россия, проживает 1434 жителей. Он был основан как крепость в 1638 году и служил в качестве регионального центра в животноводстве и добычи золота. Расположенный в 650 километрах от Якутска, другого холодного места из нашего списка, и в 2400 километрах к югу от Северного полюса, Верхоянск был использован для политзаключенных между 1860 годом и началом 20-го века.
Это не удивительно, почему сюда ссылали неугодных: в январе средняя температура составляет минус 50,4 градусов по Фаренгейту (-45.7 °C), а среднемесячная температура остается достаточно низкой с октября по апрель. В 1892 году жители зафиксировали температуру в минус 90 градусов F (-67.7 °C).
2) Оймякон, Россия
Люди в Оймяконе возражают против отданного первенства Верхоянску на звание самого холодного места в Северном полушарии, аргументируя тем, что они зафиксировали температурный минимум в минус 90 градусов F (-67.7 °C) 6 февраля 1933 года.
Сюда, кстати, тоже нередко ссылали политических заключенных во время сталинского режима. Оймякон находится в трех днях езды от Якутска, проживают там от 500 до 800 человек. Здесь не работает мобильная связь, да и вообще мало что есть из современных удобств, а школы в поселке не закрываются при -52°C. Туристические компании предлагают туры в Оймякон в качестве «идеального места» для экзотического приключения.
3) Интернашенал-Фолс, штат Миннесота.
Возможно в Интернашенал-Фолс, штат Миннесота, не настолько холодно, как в Оймякон, но это место является одним из самых холодных мест в континентальной части Соединенных Штат. Около 6703 человек живут в Интернашенал-Фолс (по данным переписи 2000 года), который находится на границе между США и Канадой.
Зимы здесь длинные и холодные, со средней температурой в январе около 2,7 F (-16.2 °C). Ртутный столбик достигнет нуля более чем на 60 ночей в год, и в области выпадает много снега (166 см). Интернашенал-Фолс ведет войну с городом Фрейзер, Колорадо на использование торгового названия «холодильник нации».
4) Фрейзер, Колорадо.
Фрейзер, Колорадо, расположен на высоте 2600 метров в Скалистых горах Колорадо и является домом для 910 жителей (по данным переписи 2000 года). Расположенный недалеко от популярного горнолыжного курорта Winter Park, Фрейзер наслаждается одними из самых холодных зим в континентальной части Соединенных Штат. Среднегодовая температура в течение года достигает 32,5 градусов по Фаренгейту (практически 0 °C), а летом снижается до 29 градусов (-1.66 °C).
5) Якутск, Россия
Якутск носит репутацию как самый холодный город в мире. Самая низкая в мире температура за пределами Антарктиды был зафиксирована недалеко от Якутска в бассейне реки Яны. Зимой средний минимум опускается ниже −40 °C, начинаясь в октябре и длится до конца апреля. В январе средняя температура достигает- 34 градуса по Фаренгейту (-36.6°C); рекордно низкая зафиксированная температура в январе - это минус 81,4 градуса по Фаренгейту (-63 °C).
6) Хелл, Норвегия
Хелл, что в переводе означает «ад», в Норвегии приобрел известность за очень удачное сочетание своего названия и субарктической температуры. Средняя температура воздуха в феврале 2010 года был порядка 20 градусов по Фаренгейту (-6.6 °C). За последние годы поток туристов в этот город весьма увеличился, в основном, чтобы сфотографироваться на фоне одного из знаков железнодорожной станции.
Хелл замерзает, в среднем, на треть года, с декабря по март.
7) Барроу, Аляска
Барроу самый северный город в Соединенных Штатах и находится всего в 2100 километрах к югу от Северного полюса и в 510 километрах к северу от Полярного круга. Небольшой город, где проживает 4581 человек, был построен в области вечной мерзлоты, которая характеризуется отсутствием периодического оттаивания и очень суровыми зимами.
Солнце садится в конце ноября и не появляется до конца января. Даже во время летних дней воздух очень холодный. Средняя температура не поднимается до июня и даже тогда едва ли - в среднем в июле бывает максимум 40,4 градуса по Фаренгейту (4.6 °C).
Барроу является экономическим центром Северного склона, и многие из его жителей работают в энергетической отрасли. До города можно добраться только самолетом или по морю.
8) Снедж, Канада
Расположенный на территории Юкон, деревня Снедж была первым поселением в Клондайке во время золотой лихорадки. Деревня в долине реки Уайт зафиксировала самую низкую температуру в минус 81 градус по Фаренгейту (-62.8 °C) 3 февраля 1947 года. Это самая низкая зарегистрированная температура в континентальной Северной Америке. Средняя температура в Снедж колеблется между 10,3 °F (-12.05°C) и 34,3 °F (1.2 °C).
Мировой рекорд по скорости изменения температуры March 11th, 2015
Вот не думал даже, что температурный рекорд может произойти на территории мягкого и теплого климата (по моим представлениям) США.
В американском штате Южная Дакота есть маленький городок Спирфиш (Spearfish). В нем проживает чуть более десяти тысяч жителей. Зато Спирфишу принадлежит мировой рекорд по скорости изменения температуры воздуха.
Давайте посмотрим как это было:
22 января 1943 года в 7:30 утра температура воздуха в городе составляла -20 градусов Цельсия. Затем в Спирфиш поднялся сильный ветер и через 2 минуты температура воздуха на улицах поднялась до +7 градусов. С тех пор Спирфишу принадлежит мировой рекорд в скорости изменения температуры: 27 градусов за две минуты .
К 9 часам утра температура поднялась до отметки 12 градусов выше нуля. Как только ветер стих, она опять опустилась до -20°, причем для этого потребовалось всего 27 минут.
Из-за резкого температурного скачка многие стекла в окнах города потрескались, а крыши обледенели.
Теплый сухой ветер, благодаря которому в Спирфиш произошло такое резкое изменение температуры, называется Чинук. Местное население прозвало его «поедатель снега». Под действием сильного Чинука 30-сантиметровый слой снега может полностью исчезнуть всего за один день — он просто растает и испарится.
Ветер Чинук стал причиной еще одного температурного рекорда, когда 15 января 1972 года в городе Лома, штат Монтана за сутки температура выросла с -48 до +9 градусов (57 градусов за 24 часа).
Еще рекорды погоды:
Дожди
- Самый сильный дождь был зарегистрирован 27 ноября 1970 года в Гваделупе - 3,8 см/мин.
- Больше всего дождей за год прошло в Колумбии - уровень осадков составил 13,3 метра.
- Наибольшее количество осадков за год на Земле выпало в период 1860-1861 гг. в Черрапунджи, Индия - 26 466 мм.
- День с наибольшим количеством осадков выдался в марте 1952 года в Килаосе (о. Реюньон), где выпало 1870 мм осадков.
Снег
- Самая большая снежинка составила 38 сантиметров в диаметре.
- Рекордный по количеству выпавшего снега снегопад зафиксирован 13 - 19 февраля 1959 г. на горе Шаста, Калифорния, США. Тогда выпало 4,8 м снега.
- Самый обильный однодневный снегопад был отмечен в Силвер-Лейке, шт. Калифорния, США, 14 - 15 апреля 1921 г., когда за сутки выпало 1,93 м снега.
- За один год (с 19 февраля 1971 г. по 18 февраля 1972 г.) в местечке Парадайс на горе Рейнир, штат Вашингтон, США, выпало 31,1 метр снега.
Град
- Тяжёлый град (весом в 1 кг) наблюдали жители Бангладеш14 апреля1986 года.
- Самым большим считается град, выпавший 22 июня2003 года в Небраске - 17,8 см в диаметре, 47,8 см по периметру.
- 30 мая 1879 года в шт. Канзас, США, во время прохождения смерча образовались градины до 38 см в диаметре. Во время их падения на землю, образовались лунки, размером 17 на 20 см.
- В апреле 1981 года в провинции Гуандун, Китай, наблюдались градины весом 7 кг. В результате этого градометания 5 человек было убито и разрушено около 10 500 зданий.
- В 1894 году в Бовине (США) упала градина, внутри которой находилась черепаха, длиной 20 см.
- В некоторых районах Кении, где выращивают чай, в среднем в году бывает 132 дня с градом.
Фото: Бочкарева Болота/ РИА Новости
Начиная с воскресенья 14 января на территорию Якутии пришли сильнейшие морозы. В Оймяконе температура в воскресенье опускалась до -59 градусов по Цельсию. Власти республики отменили занятия в школах 13 районов. Синоптики ожидают в ближайшие дни дальнейшего понижения температуры, которое принес арктический антициклон. Называется уровень в - 65 градусов. Уже есть жертвы. 14 января пресс-служба СУ СК РФ по Республике Саха распространила информацию о том, что изучаются обстоятельства гибели двух мужчин, замерзших на дороге в результате поломки автомобиля.
Как правильно считать
Температурные рекорды принято фиксировать с помощью термометра. Подразумевается, что делать это необходимо в процессе наблюдения с фиксацией изменения температуры с помощью приборов. Данные, полученные каким-то другим способом, придется отнести к рекордам неофициальным.
Так, 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 градусов по Фаренгейту (−93,2 градусов по Цельсию) . Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА . Но сам докладчик Тед Самбос оговорился, что данный температурный рекорд не может быть зафиксирован в качестве официального.
Оймякон или Верхоянск
Верхоянская метеостанция. Фото: В.Яковлев/РИА Новости
Республика Саха (Якутия) остается уникальным регионом для Северного полушария планеты. Ее территория, 40% которой расположено за полярным кругом, - поставщик температурных рекордов. Достаточно сказать, что разница температур самого холодного месяца - января и самого теплого - июля составляет в республике 70 - 75 градусов.
За право называться "полюсом холода" Северного полушария Земли сражаются два якутских населенных пункта – Верхоянск и Оймякон . Максимально низкая температура – минус 77,8 градуса Цельсия – была зафиксирована в 1938 году в Оймяконе. Но эти данные не получили статуса официальных. В Верхоянске в январе 1892 году температура опускалась до – 69,8 градусов. Поэтому власти республики звание самого холодного места Северного полушария отдают ему. Тем более, что в Верхоянске отмечена и самая большая амплитуда годовых температур: максимальная летняя температура здесь достигала +37 градусов (разница температур почти 107 градусов).
Абсолютный полюс холода Земли
Антарктическая станция "Восток". Фото: Г.Колосов/ РИА Новости
Звание абсолютного полюса холода Земли принадлежит антарктической российской станции "Восток", где метеонаблюдения проводятся регулярно. 21 июля 1983 г. там была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 градуса по Цельсию. Правда метеорологи обращают внимание, что станция располагается на высоте 3488 метров над уровнем моря. Если привести показатели температуры к уровню моря, то Антарктида проиграет и Верхоянску и Оймякону. Но вот по среднегодовой температуре, которая на станции равна −60,2 градусов по Цельсию, "Восток" равных не имеет .
Для тех, кто хочет погреться
Долина Смерти. США. Фото: Zuma/TASS
Если кто-то замерз от чтения такого текста – срочно к самым жарким местам планеты. 13 сентября 1922 г. в местечке Эль-Азизия, Ливия, была зафиксирована температура +58,2 градуса по Цельсию. Но на сегодняшний день этот результат не признается достаточно достоверным. Поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом температуру, зарегистрированную 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США) – плюс 56,7 градуса. Трудно найти название, более походящее для того, чтобы считаться самым жарким местом планеты. Опять же по неофициальным данным, в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было зарегистрировано +58,4 градусов по Цельсию. Но неофициальные – они и есть неофициальные.
Самым теплым местом на Земле можно считать селение Даллол в Эфиопии. В течение 7 лет, с 1960 по 1966 годы, здесь фиксировалась среднегодовая температура равная +34,4 градусов по Цельсию.
А вот самое жаркое место в России - метеостанция Утта в Калмыкии . 12 июля 2010 года здесь была зарегистрирована температура +45,4 градусов по Цельсию, что является рекордом высокой температуры в истории метеонаблюдений в России.
Естественно, что практика фиксации результатов только с применением стационарных приборов не совсем корректна. Многие ученые считают, что на Земле есть места, где плюсовые температуры гораздо выше, чем существующие сейчас рекорды. Но там не ведется метеорологических наблюдений. Так, в качестве возможного самого жаркого места планеты называется пустыня Деште-Лут в центральной части Иранского нагорья на востоке Ирана. Некоторые специалисты, ссылаясь на данные спутникового наблюдения, утверждают, что температуры в этом районе достигают 70 градусов по Цельсию. Остается подтвердить это с помощью обычного термометра.
Сергей Анисимов
