Dünya’nın en sıcak yerinin İran’da bir tuz çölü olduğunu ve 2005 yılında ölçülen sıcaklığın 70.7 santigrat derece olduğu bilgisini daha önce vermiştik. Dış uzayın sıcaklığının nasıl ölçüldüğünü de “Uzayın Sıcaklığı Kaç Derecedir?” başlıklı yazımızda ele almıştık. Bu defa konumuz, “Olası En Yüksek Sıcaklık Nedir?”. Evrenin herhangi bir yerinde sıcaklık en fazla ne kadar olabilir?
En düşük sıcaklığı biliyoruz, mutlak sıfır. Yani -273.15 santigrat derecedir. Bu teorik olarak en düşük sıcaklıktır. Madem ki en düşük sıcaklık mutlak sıfır bu, en yüksek sıcaklık “mutlak maksimum” ne olabilir? Dartmouth Üniversitesi’nde fizikçi Stephon Alexander bizim “henüz enerjinin sonsuza kadar alıp alamayacağımızı bilmediğimizi ama teorik olarak makul bir şeylerin olduğunu” söylüyor.
En üst sınır için en basit bir şekilde akla gelen Planck sıcaklığıdır – 142 nonilion (1.42×1032) Kelvin. Parçacık fiziğinin Standart Modeli kapsamında olabilecek en yüksek sıcaklıktır.
Planck sıcaklığının şiddetini 1 ve mutlak sıfırı 0 kabul ederek, Planck sıcaklığı kavramını bir birim olarak kullanılmaktadır. Bu durumda 0°C = 273.15 K = 1.9279×10-30 Planck sıcaklığına karşılık gelecektir. Planck uzunluğu ve Planck zamanı uzunluk ve zamanın olası en küçük değerlerine işaret ederken, bunların tersine Planck sıcaklığı en yüksek sıcaklık değerini tanımlar. Bu ilişkiyi biraz daha açalım. Biliyoruz ki bir cismin dalgaboyu cismin sıcaklığı ile de hesaplanabilir. Planck uzunluğu 1.616×10-26 nanometre olduğuna göre böyle bir dalga boyunda ışınım yayan bir cisim için sıcaklık yaklaşık 1.42×1032 Kelvin olacaktır.
Fakat sıcaklık sadece parçacıklar etkileştiğinde ve termal dengeye ulaştığında söz konusudur. Dolayısıyla sıcaklık kavramı için bir etkileşmeye ihtiyacımız olduğu anlamına gelir.
Çoğu evren bilimci evrenin tarihindeki en sıcak gerçek sıcaklığın Planck Sıcaklığından birkaç mertebede daha düşük olduğunu düşünüyor. Büyük Patlama sonrası ilk anlarda parçacıkların etkileşmesi olmadan genişleme çok hızlı bir şekilde gerçekleşiyordu ve evren aslında bir sıcaklığa sahip değildi. Uzay-zaman dalgalarının madde ile titreşmeye başlaması ve maddenin termal dengeye ulaşması evrenin 10^27 Kelvin derece gibi bir sıcaklığa sahip olmasına neden oldu. Sonra evren genişledikçe soğumaya devam etti.
Sonuç olarak olası en yüksek değer teorikte Planck sıcaklığıdır: 142,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 Kelvin veya birkaç sıfır eksik.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynaklar:
- Daniel Engber, Ask Anything: What’s The Hottest Temperature Possible?, Popular Science, Kasım 2014
- http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_temperature
- http://zidbits.com/2012/01/what-is-the-hottest-temperature-2/
