Gibt es eine Obergrenze der Temperatur?
Teilchen bewegen sich ja bei Null Kelvin nicht und deswegen ist es der Kälteste Punkt, Aber es müsste doch auch eine Obergrenze geben, da Teilchen sich ja nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit Bewegen können oder kann es doch in die Unendliche gehen?
5 Antworten
nein, eine obere grenze für temperatur gibt es nicht. dein argument mit lichtgeschwindigkeit funktioniert nicht, da schon in der klassischen kinetischen gastheorie die mittlere kinetische energie relevant ist, nicht die geschwindigkeit, und die ist nach oben nicht begrenzt.
außerdem ist der temperaturbegriff sehr viel allgemeiner als nur die bewegung von teilchen in einem gas, sondern es geht um die statistische verteilung der energie verschiedener freiheitsgrade auf verschiedene energieniveaus, und auch hier zeigt sich dass es keine prinzipielle obere grenze gibt (es ist sogar so das es negative absolute temperaturen gibt, die noch heißer sind als jede beliebige postive temperatur. klingt komisch, liegt aber an der definition von temperatur die wir aus historischen gründen verwenden.)
und nein, auch die Planck-temperatur, die bei dieser frage immer wie das amen im gebet in anderen antworten auftaucht, gibt dir obere grenze für die temperatur. die sagt dir ab welchem punkt spätestens(!) die energiedichten in einem gas so heiß werden würden, dass wir die internen prozesse nicht mit unseren heutigen modellen nicht mehr verstehen und wir gar nicht wüssten in welcher form die materie hier eigentlich vorliegt, weil zur beschreibung solch extremer situationen eine quantentheorie der gravitation bräuchten, die wir aber nicht haben. das sagt aber nichts über eine mögliche maximale temperatur aus, denn dem universum ist es ziemlich egal wo unsere heutigen physikalischen modelle funktionieren und wo nicht
die geschwindigkeit ist nach oben begrenzt.
sorry, der satz war zweideutig formuliert.
da schon in der klassischen kinetischen gastheorie die mittlere kinetische energie relevant ist, nicht die geschwindigkeit, und die ist nach oben nicht begrenzt.
das "die" soll sich hier auf die "mittlere kinetische energie" beziehen, nicht auf die "geschwindigkeit".
also nochmal besser formuliert.
da schon in der klassischen kinetischen gastheorie nicht die geschwindigkeit sondern die mittlere kinetische energie relevant ist, und die ist nach oben nicht begrenzt.
ah okay, aber ich habe noch immer ein Lücke. Wenn die mittlere kinetische Energie steigt, steigt ja auch Gleichzeit die Bewegung der Teilchen welche ja Masse besitzen und somit begrenzt sind. was Passiert dann? wenn man noch mehr Energie zugibt. geht das dann immer mehr in die Unendlichen Tiefen der nach kommastellen? also so 99,99999....n% der Lichtgeschwindigkeit?
Stichwort: Planck-Temperatur (bei etwa 1,4 ·1032 K)
Meines Wissens gibt es keine. Aber es wird immer schwerer mehr Energie zuzuführen, da die Energie sich versucht gleichmäßig zu verteilen.
Nein nach oben ist die Temperatur unendlich hoch.
Das trifft aber nicht für jeden Küchenherd zu
Aber wieso? Teilchen dürften sich doch nicht unendlich schnell bewegen können?
Natürliche Ober- und Untergrenzen sind in der Physik nicht unüblich. Es geht nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit (300.000 Kilometer/Sekunde), zeitlich nicht kürzer als die Planck-Zeit (etwa 10-42 Sekunden) und nicht kälter als der absolute Nullpunkt (-273 Grad Celsius). Gibt es auch für die Temperatur eine Höchstgrenze? Ein Gegenstück zum absoluten Nullpunkt?
Sehr simpel betrachtet handelt es sich bei der Temperatur um die Bewegungsenergie von Teilchen. Genauer hingeschaut ist es die mittlere, ungeordnete, kinetische Energie von Atomen und Molekülen in einem System. Am absoluten Nullpunkt bei -273 Grad Celsius haben die Teilchen keinerlei Energie, sie bewegen sich nicht, es herrscht absoluter Stillstand der Moleküle. Beschleunigt man die Teilchen, nimmt gleichzeitig ihre Masse zu. Sie nehmen so weiter Energie auf oder werden heißer, obwohl sie nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr deutlich schneller werden. Das wusste schon Einstein und beschrieb dies in seiner Relativitätstheorie.
Irgendwann sind die Teilchen jedoch so schwer, dass sich ein schwarzes Loch bildet. Gerade in dem Augenblick kurz bevor das schwarze Loch entsteht, herrscht die höchste mögliche Temperatur, die Masse erreichen kann: 1,42x1032 Grad Celsius – die Planck Temperatur. Eine wahnwitzige Zahl, die nur in der theoretischen Physik eine Rolle spielt. Der Theorie vom Urknall zufolge war das Universum eine Planck-Zeit nach dem Big Bang, also 10-42 Sekunden danach, genauso heiß.
Temperatur ist Energie pro Volumen und die kann über alle Grenzen wachsen, prinzipiell. In Fusionsreaktoren werden Millionen Kelvin erreicht.
die erreichte Temperatur in Fusionsreaktoren ist ja auch noch weit weg von einem möglichen Maximum. das gehe ich nicht von Millionen grad sonder von Milliarden und mehr aus. Es muss eine Grenze geben, sonst würde es halt die Physik sprengen (meiner Meinung)
Nein, die Geschwindigkeit würde die Physik sprengen, aber Temperatur ist ja nicht Geschwindigkeit pro Volumen, sondern kinetische Energie pro Volumen. Und selbst in relativistischen Szenarien kannst Du die kinetische Energie steigern. Das steigert dann zwar nur wenig die Geschwindigkeit, aber die Energie steigt.
Ja, aber was macht die Kinetische Energie, Sie treibt doch die Teilchen an und lässt sie stärker schwingen, das Maximum wäre halt ein unendlich kleiner wert (99,99999999.....n%), aber niemals die Lichtgeschwindigkeit, aber dementsprechend gibt es eine Obergrenze.
Hatte Physik seid der 10 nicht mehr, deswegen vielleicht nicht ganz richtig
https://de.wikipedia.org/wiki/Tests_der_relativistischen_Energie-Impuls-Beziehung
Der erste Abschnitt nach der Einleitung beantwortet Deine Frage.
hmm interessant, aber warum ist die geschwindigkeit nach oben unbegrenzt? Meines Wissens (hobby mäßiges wissen) können Objekte mit Masse nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen. Nur wenn sie Masselos wären könnte Sie mehr.