Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Temperatura massima

Dopo aver salutato tutti i componenti del NG vorrei porvi una domanda da
"ignorante elevato alla n", ovverosia: da quel che so (o credo di aver
capito), la temperatura minima realizzabile (non solo per motivi
tecnici) non può essere inferiore a 0 K, ma al contrario, esiste una
temperatura limite massima teorica ?
Grazie per il tempo dedicato (almeno per la lettura del testo)
Roberto

Roberto
Salve Roberto. Per quanto ne so, non esiste ancora una risposta
sicura alla tua domanda. Comunemente si ritiene che la temperatura
Tp = 2*10^32  kelvin
(la cosiddetta temperatura di Planck) giochi un ruolo fonda-
mentale in natura: potrebbe essere una temperatura massima
(nel senso che dici tu) oppure semplicemente uno spartiacque
al di sopra del quale, cioè a temperature ancora più alte,
tutta la fisica nota (inclusa la termodinamica) smette di
funzionare e si entra in una regione inesplorata.
Perchè proprio quel valore? Perchè   Tp  è la temperatura
che ottieni combinando insieme quattro costanti fondamentali
dell'universo,  G = costante di gravitazione, h = costante di Planck,
c = velocità della luce, k = costante di Boltzmann
Tp = ( 1 / k ) ( h c^5 / G ) ^ ( 1 / 2 )                      ( 1 )
ed è quindi presumibilmente una temperatura
di significato fondamentale. A temperature di quell'ordine
gli effetti della gravità quantistica non sono più trascurabili
(cioè, entrano in gioco effetti sia di natura gravitazionale che
quantistica) come si intuisce dalla presenza sia di G che di h;
purtroppo non esiste ancora una teoria soddisfacente capace
di descrivere lo stato della materia e dello spaziotempo in
condizioni del genere, quindi tutto quello che si può dire
è che Tp è una temperatura "speciale" approssimandosi
alla quale succede qualcosa di nuovo e di molto interessante
che per ora non possiamo immaginare; può anche darsi che
Tp sia un limite superiore invalicabile, ma non è sicuro.
Secondo alcuni, per esempio
A.D. Sakharov, JETP Lett. vol. 3, p. 388, anno 1966
Tp è proprio una temperatura massima, almeno per la radiazione
di corpo nero e per tutto ciò che è in equilibrio termico con lei.
Mi sembra poi che la teoria delle superstringhe (almeno, in certe
sue versioni) preveda una temperatura massima (più bassa di Tp)
però non ne sono sicuro.
Bye
Corrado

"Gin & Fizz" <nos...@nospam.spam> ha scritto nel messaggio
news:LJWlb.62643$e6.21...@twister2.libero.it...

Ricordo che in un intervista letta su Focus, ai premi nobel per la fisica di
due anni fà(non ne sono sicurissimo), parlarono brevissimamente di questa
cosa e loro dissero che un limite c'era. Forse è quando gli atomi si
cominciano sfasciare
-- 
Saluti
S.L.

Esiste una temperatura limite massima teorica ?
Si, la temperatura di Planck, 10^32 K, quando ogni particella 
ha l'energia di Planck, 10^19 GeV.
FB

 esiste una temperatura limite massima teorica ?
Se l'energia contenuta nell'universo č finita, credo di si.
Insomma, ammettendo che tu possa cedere quanta energia termica vuoi ad
un corpo senza distruggerlo, se tu gli cedi tutta l'energia che c'č
in giro sotto forma di energia termica, quando non ne hai piů non
puoi piů aumentare la temperatura di quell'oggetto no?
-- 
Whenever I hear anyone arguing for slavery, I feel a strong impulse to
see it tried on him personally.
                -- Abraham Lincoln

 esiste una temperatura limite massima teorica ?
In generale, no. Esistono sistemi - abbastanza facili da 
realizzare in laboatorio - per cui la temperatura puo' essere 
arbitrariamente alta. Si tratta comunque di sistemi un po' 
"strani". Cfr. 
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia/physics/temper_max.html
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 di quell'oggetto no?
con la tua idea, divertiamoci a fare un rozzo calcolo:
se trasformiamo tutta la massa dell'universo osservabile
( ~ 10 ^ 55 g) in energia e la impieghiamo per scaldare
un insieme di N atomi otteniamo una temperatura
T ~ Mc^2 / (N k) dove k = cost. di Boltzmann
~ 10 ^ ( - 16) erg / K  ; per un grammo d'acqua
(N ~ 10^22) la temperatura risulterebbe 10^70 K;  per N piccolo,
ma non troppo (se no il concetto di temperatura perde senso) abbiamo
grossolanamente  T ~ 10^90 K , e questo sarebbe il limite massimo
concepibile.
In realtà la gravitazione complica le cose, perchè se aumenti
l'energia termica di un corpo oltre un certo limite, la sua massa
diventa così grande da farlo collassare in un buco nero, e tanti
saluti.
Se ci accontentiamo di un discorso rozzo, possiamo dire così:
prendiamo una sfera di raggio R riempita di radiazione di corpo
nero (per semplicità) a temperatura T  ; trascuriamo la massa
dell'involucro e consideriamo solo la massa M della radiazione,
cioè (tralascio tutti i fattori dell'ordine dell'unità)
M = (densità energia radiazione / c^2)(volume sfera) =
A T ^ 4  (1 / c^2)  R^3
dove A è la costante di Stefan
~ 10 ^ ( - 14) erg / ( cm^3 K^4)
La condizione di non-buco nero è
 G M < R c^2
e quindi
T <  c  R ^ (-1 / 2)  (A G) ^ ( - 1 / 4 )
cioè  (usando il sistema c.g.s.)
T < 10^15 / R^(1/2)
( R in cm,  T in K).
Questo suggerisce che, sì, esiste un limite
superiore teorico per T, ma non universale
perchè funzione delle dimensioni del corpo.
Nota tra parentesi che se R = 10 ^ 28 cm (raggio dell'universo
osservabile) hai T < 10 K e infatti l'osservazione dà
T ~ 3 K quindi ci stiamo dentro anche se di stretta misura.
Per tutti i corpi più grandi della lunghezza di Planck che è
L = 10^(-33) cm,  T è sempre inferiore a 10^32 K che è la
temperatura di Planck;  quando R < L , ammesso che questa
disuguaglianza abbia senso fisico, si entra in un terreno del tutto
ignoto.
Se è vero che L è un limite inferiore per le lunghezze,
allora 10^32 K è un limite superiore universale per le
temperature, come ha scritto Francois Belfort
nel suo post.
Ciao,
Corrado

 Roberto
Guarda, se così fosse esisterebbe un quarto principio della termodinamica,
dato che i tre esistenti non parlano assolutamente di questo! Questo ti fa
capire che ci sono delle teorie in giro, come puoi vedere negli altri
messaggi, ma queste restano comunque delle TEORIE e non definiscono un
PRINCIPIO ben definito, che è tutt'altra cosa!!!!!
ciao
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it