10 datos interesantes sobre la temperatura

10 datos interesantes sobre la temperatura

La temperatura es una de las mediciones fundamentales en física, y es absolutamente crucial para todo tipo de vida. Pero a temperaturas ultra altas y ultra bajas, las cosas pueden ponerse muy raras, como verá. Aquí hay una lista de diez hechos interesantes sobre este importante factor en nuestro mundo:

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La temperatura más popular hecha por el hombre

La temperatura más popular hecha por el hombre jamás registrada es 7.2 billones de grados Fahrenheit, o unos cuatro mil millones de grados Celsius. Dado que esperamos minimizar el uso de superlativos en esta lista, digamos: eso es bastante caliente. De hecho, es aproximadamente 250,000 veces más caliente que la temperatura al núcleo del sol. La grabación extrema se realizó en el Laboratorio Natural de Brookhaven en Nueva York, en sus 2.Colisionador de iones pesados ​​relativistas de 4 millas de largo. Los científicos habían estado rompiendo iones de oro juntos, en un intento por recrear las condiciones similares a los grandes bosques creando un plasma de quark-gluon. En este estado de plasma, las partículas que componen el núcleo de átomos-protones y neutrones separados, y crean una "sopa" de sus quarks constituyentes.

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La luz hace cosas increíbles cuando se enfría

Ya hemos mencionado el condensado de Bose-Einstein. Es un fenómeno que ocurre para importar en una fracción de un grado por encima del cero absoluto. Aunque anteriormente se vio solo a estas temperaturas súper frías, los científicos pudieron recrear el efecto a temperatura ambiente, utilizando la luz en lugar de la materia.

Lograron hacer esto debido a la densidad relativa de la materia y la luz; Uno de los científicos involucrados, Jan Klars, explicó que “nuestro gas fotón tiene una densidad mil millones de veces mayor, y podemos lograr la condensación ya a temperatura ambiente.Volvieron a viajar a la luz a través de dos espejos con partículas de tinte entre ellos. A medida que la luz rebotaba de un lado a otro, perdió un poco de energía cada vez que pasaba por algún tinte. Y cuando alcanzó la temperatura ambiente, la luz comenzó a comportarse efectivamente como un gas ultra frío hecho de materia tradicional. Este resultado adquiere una relevancia completamente nueva cuando aprendemos que podría conducir a nuevos tipos de láseres, que, después de todo, debería ser el objetivo final de toda investigación física.


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Temperaturas extremas del sistema solar

Algunos de ustedes ya pueden estar familiarizados con las siguientes comparaciones, pero tomen un momento para pensar en lo que realmente significan, en relación con las temperaturas normales de la experiencia humana. El sol para pedir prestado una subestimación de una entrada anterior es bastante caliente. Está en su punto más popular en el centro, que alcanza alrededor de veintisiete millones de Fahrenheit (quince millones de kelvin). En comparación, en realidad es menos de diez mil grados Fahrenheit en su superficie (aproximadamente 5,700 k).

El centro de la tierra se encuentra a aproximadamente la misma temperatura que la superficie del sol. Además del centro del sol, la parte más calurosa de nuestro sistema solar es el núcleo de Júpiter, que, notablemente, es cinco veces más caliente que la superficie del sol.

Y el lugar más frío y conocido? Eso es en realidad en nuestra propia luna, donde las temperaturas en las sombras de algunos cráteres son solo treinta Kelvin por encima del cero absoluto. Las temperaturas, medidas por el Orbitador de reconocimiento lunar de la NASA, son aún más fríos que las de Plutón.

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Puntos triples

La unidad de temperatura SI es el Kelvin. Las temperaturas utilizadas para definir esto son absolutamente cero, el límite inferior de la temperatura y lo que se conoce como el triple punto de agua. Un punto triple se define como la temperatura por la cual existen los tres estados de materia tradicionales de una sustancia en un equilibrio. En este punto, la alteración más infinitesimalmente pequeña de la temperatura o la presión se puede usar para alterar su estado de una forma u otra.

Para definir un Kelvin, tomas la diferencia de temperatura entre el punto triple del agua y el cero absoluto y dividelo por 273.dieciséis. Hay aplicaciones prácticas limitadas del punto triple del agua, pero su proximidad al punto de fusión es clave para causar el cojín acuoso necesario para permitir que las personas se patinen hielo.


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Los científicos lo descuidaron

Las reglas de la naturaleza que rigen la temperatura se conocen como las leyes de la termodinámica. Originalmente solo había una primera, una segunda y una tercera ley, pero los científicos se les ocurrió una cuarta ley. La ley más nueva declaró que “si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, también están en equilibrio térmico entre sí."

Básicamente, eso significa que si dos objetos no tienen un intercambio neto de calor con un tercer objeto, no lo harían entre sí, así es como los definimos como a la misma temperatura.

Los científicos pronto se dieron cuenta de que esta ley es fundamental para todo el campo de la termodinámica; También se dieron cuenta de que debería haber sido la primera regla que formularon. Porque ya se tomó la "primera ley", lo dieron el debido respeto al llamarlo la "Ley Zeroth.". Era alrededor de 1935 cuando la ley estaba acuñada que los científicos no llegaron a definir formalmente qué temperatura significaba hasta un par de cientos de años en el desarrollo del campo.

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Temperaturas extremas de la habitación humana

Algunas personas han establecido sus hogares en los lugares más improbables. Los lugares más fríos permanentes del mundo son las ciudades de Oymyakon y Verkhoyansk en Siberia, que hemos mencionado antes. Durante el invierno, las temperaturas allí promedian por debajo de menos cincuenta grados Fahrenheit.

La ciudad más fría del mundo también está en Siberia. Yakutsk, con una población de 270,000, no es mucho más cálido en invierno que sus primos más pequeños, a menudo, caen por debajo de menos cuarenta grados Fahrenheit. Pero en el apogeo del verano, las temperaturas pueden balancearse hasta el otro extremo de la escala, a casi noventa grados Fahrenheit.

La temperatura promedio más alta registrada pertenece a la ciudad abandonada de Dallol, en Etiopía, que registró una temperatura promedio de noventa y seis grados en la década de 1960. El récord de Hottest City es Bangkok, con temperaturas promedio del aire que se rompen por encima de los noventa y tres grados entre marzo y mayo.

Pero el récord del lugar de trabajo más popular probablemente va a Mponeng Gold Mine, en Sudáfrica. A dos millas debajo de la superficie, las temperaturas de la roca pueden alcanzar 150 grados Fahrenheit. El hielo debe ser bombeado a la mina y las paredes aisladas con concreto, para permitir que las personas trabajen allí sin perecer.


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Temperatura hecha por el hombre más fría

Hacer cosas frías ha producido muchos resultados interesantes e importantes en la ciencia. Los humanos hacen las cosas más frías conocidas del universo, muchas órdenes de magnitud más frías que cualquier cosa que ocurra naturalmente. La refrigeración permite lograr temperaturas de unos pocos milikelvin. La temperatura más fría jamás lograda es ligeramente inferior a cien Picokelvins, o 0.000000000001 K. Es necesario usar un tipo de enfriamiento magnético para lograr temperaturas tan bajas. Se pueden lograr temperaturas similares a pequeña escala utilizando láseres.

A estas temperaturas, la materia se comporta de manera diferente a la forma en que lo hace normalmente (ver el condensado de Bose-Einstein arriba como ejemplo), un hecho que es clave para revelar las muchas peculiaridades extrañas de la mecánica cuántica.

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El universo se está volviendo más frío

Si tuviera que sacar un termómetro al espacio profundo y dejarlo allí, lejos de cualquier fuente de radiación, leería 2.73 Kelvin-un poco más bajo que menos 454 grados Fahrenheit. Esa resulta ser la temperatura más fría y ocurrente en el universo.

El espacio se mantiene por encima del cero absoluto por radiación de fondo que queda del Big Bang. Aunque el espacio es muy frío, es interesante notar que uno de los mayores problemas encontrados por los astronautas es en realidad el calor. El metal desnudo en los objetos en órbita puede alcanzar los quinientos grados Fahrenheit (260 C) debido al calor sin obstáculos del sol, y debe cubrirse con recubrimientos especiales para reducir la temperatura táctil a "solo" 250 Fahrenheit (120 C).

El espacio exterior en sí, sin embargo, se está volviendo constantemente más fría. La teoría ha predicho durante mucho tiempo, y las mediciones recientes han confirmado que el universo se está enfriando en alrededor de un grado cada tres mil millones de años.

Continuará dirigiéndose hacia Absolute Zero, aunque nunca lo alcanzará (una hazaña imposible). El calor de fondo del universo nos hace poca diferencia; El efecto de los cuerpos celestiales en nuestro sistema solar y galaxia enana. Entonces no va a contrarrestar el calentamiento global, en caso de que alguien tenga ideas.


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Teoría calórica

El calor es una propiedad mecánica de la materia. En pocas palabras: la cosa más caliente es, cuanto más energía tienen sus partículas a medida que se mueven. Los átomos en un sólido sólido al rojo vivo están vibrando más rápidamente que los átomos en una pieza fría de material. Del mismo modo, aquellos en un líquido o de gas son una velocidad que depende de qué tan calientes estén. Eso es algo bastante básico, que probablemente aprendiste en la escuela secundaria, pero durante cientos de años hasta finales del siglo XIX, los científicos creían que el calor en sí era en realidad una sustancia. Esto se conoce como la teoría calórica.

El gas del "calor", creían los científicos, se evaporaría de una sustancia caliente, enfriándolo así. Fluiría de un objeto caliente a uno más frío. Muchas de las predicciones que surgen de la teoría calórica en realidad son ciertas, y se fue posible gran parte de progreso científico a pesar de este malentendido fundamental. La teoría calórica incluso tuvo defensores hasta finales del siglo XIX, momento en el que se estableció la teoría mecánica del calor más allá de la disputa.

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La temperatura de planck

Esta lista ha hecho muchas menciones de Absolute Zero. Incluso lo hemos mencionado en listverse antes. Pero, ¿qué pasa con el otro extremo de la escala?? ¿Qué tan calientes pueden poner las cosas?? La respuesta corta es que no lo sabemos con certeza; Y es una pregunta a la vanguardia de la física fundamental moderna.

La temperatura más popular comúnmente mencionada en la ciencia se conoce como la temperatura de Planck. Es la temperatura más popular que se cree que ocurrió en el universo, una mera fracción de un momento después del Big Bang. Son alrededor de 10^32 Kelvin. Para darle una perspectiva, es aproximadamente diez mil millones mil millones de veces más calientes que la temperatura mencionada anteriormente, que era en sí misma 250,000 veces más caliente que el núcleo del sol. Y pensaste que el agua de tu baño estaba caliente. La temperatura de Planck es la temperatura más alta posible, de acuerdo con el modelo estándar. Cualquier ley más caliente y convencional de la física comienza a romperse.

Es posible que la temperatura continúe aumentando incluso después de este punto; Y simplemente no sabemos qué pasaría si lo hiciera. Cualquier cosa más caliente que eso es básicamente demasiado caliente para existir en nuestro modelo actual de realidad.

Alan es un aspirante a escritor que intenta iniciar su carrera con una barba increíble y una adicción al café. Puedes escuchar sus chistes malos leyéndolos en voz alta desde Twitter, donde es @SkepticalNumber o puedes enviarle un correo electrónico a [correo electrónico protegido] M.