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Titolo: temperatura

Qual è la temperatura del vuoto? Ha senso chiedersi se ce l'ha?

Che io sappia il vuoto non ha temperatura perché la temperatura è la media
delle velocità a cui vibrano gli atomi o le particelle della materia.
Ciao,
Lorenzo

> Qual č la temperatura del vuoto? Ha senso chiedersi se ce l'ha?
Certo che ha senso.
Nella "Trassmissione del Calore" si studia il fenomeno dell'irraggiamento,
come un fenomeno atto a modificare la temperatura di un corpo. Di fatto č
come se (e sottolineo "č come se") il corpo stesse cedendo calore ad un
altro corpo... cioč il vuoto. Pertanto, per calcolare la temperatura finale
del corpo bisogna tener conto di questo fatto.
Sempre nella trasmissione del calore, si introducono varie approssimazioni
(il corpo griggio ---> coeff. di assorbimento minore di 1; l'introduzione
del "fattore di radiazione" che permette in un certo senso di linearizzare
l'equazione che dipende dalle quarte potenze della temperatura). Mediante
queste approssimazioni, č possibile giungere ad un risultato accettabile,
che permette di calcolare la temperatura finale alla quale si porta il corpo
in esame. Ad esempio, se considero un corpo sulla terra (in piena notte e in
assenza di nubi) esso cede calore per irraggiamento verso la "volta
celeste", e ai fini dei calcoli, la volta celeste viene considerata come un
corpo a -40  centigradi... Ecco perchč, con il cielo stellato, la notte fa
piů freddo.
Se invece vai a considerare il vuoto in senso stretto del termine potresti
trovarti di fronte ad una contraddizione. Infatti, la temperatura, da un
punto di vista microscopico, altro non č che la vibrazione delle particelle
che costituiscono il corpo... in particolare gli elettroni (fino a certe
temperature), il nucleo (da certe temperature in poi). Se pensi al vuoto,
come ad un qualcosa di "ideale", cioč come era inteso in fisica classica,
allora la domanda non ha molto significato.... se invece pensi al vuoto
quantistico, allora ti accorgi che di fatto la parola vuoto non gli si
addice molto. Il ribbollimento di particelle quantistiche (si pensi ai raggi
cosmici, ai neutrini, alla creazione di coppie particella-antiparticella e
cosě via discorrendo) rende, quello che la fisica classica chiamava
impropiamente "vuoto", di fatto "pieno". In tal senso, la tua domanda non č
poi cosě insensata, perchč di fatto queste particelle che "ribollono" nel
vuoto di fatto hanno una propria energia che deve essere presa in
considerazione quando un corpo interagisce con loro.
Alcuni calcoli in tal senso, portano a concludere che la temperatura del
vuoto cosmico si di un paio di gradi al di sopra dello zero assoluto... ma
attualmente c'č gente che fa ricerche in tal senso e che saprebbero darti
sicuramente delle risposte piů dettagliate e piů precise delle mie.
Ciao.

 
Direi che è lo zero assoluto. La domanda ha senso
perchè la misura, almeno in linea di principio, 
può essere fatta, per esempio con un termometro 
(ammesso che si possa rendere trascurabile
l'effetto del termometro sul vuoto, ma credo che
in linea di principio sia possibile). 
La tua domanda mi incuriosisce: non è per caso
che hai sentito parlare di temperatura del vuoto i
connessione all'effetto Unruh ? 
Ci sono infatti degli autori che parlando della temperatura
legata all'effetto Unruh la chiamano temperatura del
vuoto. 
Se è così, ti dirò brevemente alcune cose:
se sei nel vuoto e in un sistema inerziale, senza 
radiazioni di alcun genere a ronzarti intorno, la temperatura
che segna il tuo termometro è e non può essere che zero 
(in scala Kelvin, ovviamente: cioè zero assoluto).
Se però acceleri, e quindi il tuo sistema da
inerziale diventa non inerziale, allora come per magia
vedrai apparire dal vuoto una radiazione termica 
e il tuo termometro segnerà la temperatura
T = ( h / 2 pi c k ) A                      ( 1 )  
dove h è la costante di Planck ridotta (cioè divisa per
due pigreco), c è la velocità della luce e k è la costante 
di Boltzmann; pi è pigreco; A è l'accelerazione propria
cioè l'accelerazione come la senti tu (nel linguaggio
astronautico, è il numero di g che senti sulle tue ossa); 
in regime non relativistico coincide con l'accelerazione 
che hai rispetto a un qualunque sistema inerziale
(ma questo non è essenziale, scusa la pignoleria).
Questo è dunque l'effetto Unruh: se acceleri ti scaldi.
I sistemi inerziali che ti osservano non vedono la radiazione
che ti avvolge; i loro rivelatori non segnano nulla, i loro
termometri messi a fianco del tuo non segnano niente:
il tuo invece sale. Loro ti dicono: ma come, sei nel
vuoto come noi, eppure il tuo termometro segna qualcosa!
Tu rispondi: io non mi sento nel vuoto: c'è della radiazione
attorno a me.
Loro possono parlare di temperatura del vuoto, perchè
vedono il tuo termometro (che dal loro punto di vista 
è veramente nel vuoto) segnare una temperatura non nulla.
Da qui il modo di dire "temperatura del vuoto".
Ma credo sia meglio dire temperatura di Unruh.
L'effetto è piccolissimo, come vedi dalla ( 1 ).
Per sentirti immerso in una radiazione di temperatura
T = 1 K dovresti avere l'accelerazione 2 x 10 ^ 22 cm / s ^ 2 
cioè 2 x 10 ^ 19 g che ti farebbe diventare istantaneamente 
come un foglio di carta velina.
Ciao !
Corrado Massa
_
cm...@tin.it

Sono un po arruginito ma il vuoto non e' assoluto ne' in natura ne' in
laboratorio, partendo da questo presupposto puoi parlare di temperatura
riferendoti all'energia delle particelle presenti.
Se si parla di vuoto assoluto forse si potebbe considerare la cosa dal
punto di vista quantistico ma qui andiamo oltre i miei ricordi
ciao
MLP


E' possibile secondo voi dare un'interpretazione statistica definendo
l'entropia del vuoto e poi collegandola alla temperatura?
Antonio