Ni joto gani katika anga ya juu? katika nyuzi joto.

Mojawapo ya maswali ya kuvutia zaidi kuhusu anga inahusu uchunguzi wa halijoto nje ya angahewa ya dunia. Watumiaji wadadisi pia wanavutiwa na jinsi ilivyo katika anga ya juu ya nyota na ikiwa kutakuwa na baridi zaidi ukitoka nje ya galaksi yetu. Kwa upande mwingine, haina maana hata kuzungumza juu ya joto kuhusiana na utupu, kwa sababu ikiwa ni tupu, basi ni vigumu kufikiria kuwa inakabiliwa na joto. Hebu tufikirie.

Kwanza unahitaji kujua nini, kwa kweli, ni joto jinsi joto linaonekana na kama matokeo ya ambayo baridi inaonekana. Kwa hili, ni muhimu kuchambua muundo wa suala katika ngazi ndogo. Kila kitu katika Ulimwengu kinaundwa na chembe rahisi zaidi:

• fotoni;
• protoni;
• elektroni na kadhalika.

Kutoka kwa mchanganyiko wao, atomi na molekuli huundwa. Microparticles si vitu vya stationary.

Molekuli na atomi zinaendelea kusonga na kutetemeka. Na chembe rahisi zaidi, zaidi ya hayo, huenda kwa kasi iliyo karibu na mwanga. Kwa hivyo kuna uhusiano gani na halijoto? Oddly kutosha, moja kwa moja zaidi: nishati ya harakati ya microparticles ni joto. Kwa ukali zaidi, kwa mfano, molekuli katika kipande cha chuma hutetemeka, joto litakuwa.

Ikiwa joto ni nguvu ya harakati ya microparticles, basi ni ipi itakuwa index ya joto katika utupu, katika nafasi moja? Kwa kweli, nafasi ya nje sio tupu kabisa - fotoni zinazobeba mwanga husogea ndani yake. Walakini, msongamano wa maada ndani yake ni mara kadhaa chini kuliko ule wetu duniani. Kadiri atomi zinavyogongana zikiwa ndogo, ndivyo vitu vilivyomo ndani yake hupashwa joto kidogo.

Ikiwa gesi, ambayo ni chini ya shinikizo la juu, hutolewa kwenye nafasi isiyo ya kawaida, basi joto lake litashuka haraka. Kazi ya friji ya compressor inayojulikana inategemea kanuni hii. Ipasavyo, viashiria vya joto katika nafasi, ambapo chembe ziko mbali sana na haziwezi kugongana, zinapaswa kuwa na sifuri kamili. Hata hivyo, ni kweli hivyo?

Jinsi uhamishaji joto unavyofanya kazi

Wakati dutu inapokanzwa, atomi zake huanza kutoa fotoni. Jambo hili pia linajulikana kwa kila mtu - kanuni sawa inazingatiwa katika nywele za chuma za incandescent, wakati bulbu ya mwanga inapoanza kuwaka. Wakati huo huo, photons huanza kuhamisha joto. Ipasavyo, nishati huanza kuhama kutoka kwa moto kwenda kwa vitu baridi.

Anga ya juu haipewi tu na fotoni zinazotolewa na nyota na galaksi nyingi. Ulimwengu umejaa mionzi ya mabaki, na iliundwa katika hatua za mwanzo za kuonekana kwake. Ni hasa kutokana na ukweli kwamba hali ya joto katika anga ya nje haiwezi kushuka hadi sifuri kabisa. Hata mbali na galaksi na nyota, maada haitaacha kupokea joto lililotawanyika katika Ulimwengu kutoka kwa mnururisho uleule wa masalio.

Sufuri kabisa

Hakuna dutu inayoweza kupozwa chini ya kiwango cha chini cha joto. Tangu kupoa - ni kupoteza nishati tu... Kwa mujibu wa sheria za thermodynamics, katika hatua maalum, entropy ya mfumo itafikia sifuri. Katika hali hii, dutu hii haitaweza tena kupoteza nishati zaidi. Hili litakuwa halijoto ya chini kabisa iwezekanavyo.

Joto sifuri kabisa ni minus 273.15 digrii Selsiasi au sifuri Kelvin. Kwa kiwango cha kinadharia, joto hilo linaweza kupatikana tu katika mifumo iliyofungwa. Walakini, katika mazoezi, mahali popote, sio Duniani au angani, haiwezekani kuunda au kuiga eneo kama hilo la nafasi ambalo haliwezi kuathiriwa na nguvu zozote za nje.

Joto katika nafasi

Ulimwengu uko mbali na usawa. Viini vyote vya nyota vina joto hadi mabilioni ya digrii. Walakini, nafasi nyingi, bila kusema, ni umakini baridi... Ikiwa swali ni kuhusu hali ya joto katika anga ya nje, basi, isiyo ya kawaida, ni digrii 2.7 tu juu ya sifuri kabisa. Ipasavyo, kiashiria chake kitakuwa minus 270.45 Celsius.

Tofauti hii ya digrii 2.7 ni kutokana na mionzi ya relic iliyotajwa tayari. Walakini, Ulimwengu unapanuka, unapanuka (dhana ya entropy), na hii inaonyesha kuwa joto lake litapungua polepole. Kwa kusema tu kwa kubahatisha, baada ya matrilioni ya miaka, maada na vitu ndani yake vina uwezo wa kupoa hadi kiwango cha chini kabisa.

Lakini swali ni kama, katika kesi hii, upanuzi wa Ulimwengu wa kinachojulikana "Kifo cha joto", au itageuka kuwa muundo zaidi au tofauti kwa sababu ya ushawishi wa nguvu za mvuto - hii inabakia kuwa mada ya majadiliano hadi leo. Katika maeneo ambayo jambo limejilimbikizia, ni joto, lakini sio sana.

Makundi ya vumbi na gesi ambayo hupatikana kati ya nyota za galaksi yetu yana joto katika safu ya nyuzi 10-20 juu ya sifuri kabisa, kwa maneno mengine, minus 263-253 digrii Celsius. Na tu karibu na nyota, katikati ambayo athari za muunganisho wa nyuklia hufanyika, kuna joto la kutosha kwa maisha ya starehe ya aina za protini.

Obiti ya karibu ya dunia

Sasa tuguse mada zifuatazo, kuhusiana na mada yetu kuu:

1. Ni joto gani karibu na sayari yetu?
2. Je, wanaanga wanaoelekea kwenye ISS wanahitaji kuhifadhi nguo zenye joto?

Katika obiti ya chini ya ardhi, kwa jua moja kwa moja, chuma huwaka hadi digrii 150-160 Celsius. Wakati huo huo, vitu vilivyo kwenye kivuli hupungua hadi digrii 90-100 Celsius. Kwa sababu hii, suti za nafasi hutumiwa kwa kutembea kwa anga:

• na insulation kali ya mafuta, hita zenye nguvu;
• na mfumo bora wa kupoeza unaofanya kazi vizuri.

Wanalinda mwili wa binadamu kutokana na mabadiliko makubwa ya joto.

Hali mbaya kama hiyo hupatikana kwenye ndege ya mwezi. Upande wake wa jua ni moto zaidi kuliko wakati wa joto zaidi katika Sahara. Alama ya joto huko mara nyingi huzidi digrii 120 Celsius. Walakini, kwa upande usio wa jua, labda inapungua hadi digrii 170. Wakati wa kutua kwa mwezi, Wamarekani walitumia nguo za anga, ambazo zilikuwa na tabaka 17 za vifaa vya kinga. Udhibiti wa joto ulitolewa na mfumo maalum iliyoundwa wa mirija ambayo maji ya distilled yalizunguka.

Sayari zingine za mfumo wa jua

Katika sayari yoyote katika mfumo wa jua hali ya hewa inategemea uwepo au kutokuwepo kwa anga... Anga ni sababu ya pili muhimu baada ya umbali wa Jua. Bila shaka, kwa umbali kutoka kwa nyota ya moto, joto katika nafasi ya interplanetary hupungua. Hata hivyo, uwepo wa anga hufanya iwezekanavyo kuhifadhi baadhi ya joto kutokana na athari ya chafu. Tabia za hali ya hewa za Zuhura zinaweza kutumika kama kielelezo wazi cha jambo hili.

Joto kwenye uso wa sayari hii hupanda hadi nyuzi joto 477 Selsiasi. Kutokana na angahewa, Zuhura ni moto zaidi kuliko Mercury, ambayo iko karibu na Jua.

Kutokana na mionzi ya relic, nafasi ya interstellar inapokanzwa, na kwa sababu hii hali ya joto katika nafasi haina kushuka chini ya digrii 270 chini ya sifuri... Hata hivyo, kama inavyogeuka, kunaweza kuwa na maeneo ya baridi.

Miaka 19 iliyopita, Darubini ya Hubble iliona wingu la gesi na vumbi likipanuka kwa kasi. Nebula, iliyopewa jina la Boomerang, iliundwa kama matokeo ya kile kinachojulikana kwa jina lake kama "upepo wa nyota." Huu ni mchakato unaovutia sana. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba mkondo wa jambo "hupigwa" kutoka kwa nyota ya kati kwa kasi kubwa, ambayo, ikiruka kwenye nafasi isiyo ya kawaida ya ulimwengu, hupungua kwa sababu ya upanuzi mkali.

Kulingana na wanasayansi, halijoto katika Nebula ya Boomerang hufikia digrii moja tu ya Kelvin, ambayo ni -272 Celsius. Hii ndiyo alama ya chini kabisa katika anga ya juu ambayo wanaastronomia wameweza kujisajili kufikia sasa. Nebula ya Boomerang iko miaka 5,000 ya mwanga kutoka kwa sayari yetu. Unaweza kuifuatilia kwenye galaksi ya Centauri.

Tulipata habari kuhusu alama ya joto ya chini kabisa katika nafasi - thamani yake na eneo. Kwa ufichuzi kamili wa swali, inabakia kujua ni joto gani la chini kabisa lililorekodiwa kwenye sayari yetu... Na hii ilitokea katika mchakato wa utafiti wa hivi karibuni wa kisayansi. Mnamo 2000, wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Helsinki walipoza chuma cha rhodium hadi sifuri kabisa. Wakati wa majaribio, walipata joto sawa. 1 × 10-10 Kelvin. Na alama hii ni bilioni 1 tu ya digrii zaidi ya kikomo cha chini.

Madhumuni ya utafiti hayakuwa tu kupata viwango vya joto vya chini sana. Kazi kuu ilikuwa kusoma sumaku ya atomi za rhodium. Utafiti huu umethibitishwa kuwa mzuri sana na umetoa matokeo kadhaa ya kuvutia. Jaribio lilifanya iwezekane kuelewa jinsi sumaku inavyoathiri elektroni zinazofanya kazi zaidi.

Kupata rekodi ya joto la chini lina hatua kadhaa mfululizo za baridi... Kwanza, kwa kutumia cryostat, rhodium imepozwa kwa joto la 3 × 10-3 Kelvin. Katika hatua mbili zifuatazo, njia ya demagnetization ya nyuklia ya adiabatic hutumiwa. Chuma cha rhodium kwanza hupungua hadi joto la 5 × 10-5 Kelvin, na kisha huanguka kwenye rekodi ya joto la chini.

Video

Katika video hii, utapata kujua halijoto iko angani.

Hukupata jibu la swali lako? Pendekeza mada kwa waandishi.

Kitu chochote katika ulimwengu unaotuzunguka kina halijoto tofauti na sifuri kabisa. Kwa sababu hii, hutoa mawimbi ya sumakuumeme ya urefu wote kwenye nafasi inayozunguka. Taarifa hii, bila shaka, pia ni kweli kwa miili ya binadamu. Na wewe na mimi ni emitters ya sio joto tu, bali pia mawimbi ya redio na mionzi ya ultraviolet. Na, kwa kusema madhubuti, mawimbi ya sumakuumeme ya anuwai yoyote. Kweli, kiwango cha mionzi kwa mawimbi tofauti ni tofauti sana. Na ikiwa, sema, mionzi ya joto ya mwili wetu inaonekana kwa urahisi, basi kama kituo cha redio mwili hufanya kazi vibaya sana.

Kwa vitu vya kawaida, vya kweli, usambazaji wa kiwango cha mionzi kulingana na urefu wa wimbi ni ngumu sana. Kwa hiyo, wanafizikia huanzisha dhana ya emitter bora. Wanahudumiwa na kile kinachoitwa mwili mweusi kabisa. Hiyo ni, mwili ambao unachukua matukio yote ya mionzi juu yake. Na inapokanzwa, hutoa katika safu zote kulingana na ile inayoitwa sheria ya Planck. Sheria hii inaonyesha usambazaji wa nishati ya mionzi kulingana na urefu wa wimbi. Kila halijoto ina mkunjo wake wa Planck. Na kwa hiyo (au kwa formula ya Planck) ni rahisi kupata jinsi mwili uliopewa nyeusi kabisa utatoa, sema, mawimbi ya redio au X-rays.

Jua ni kama mwili mweusi kabisa

Bila shaka, miili hiyo haipo katika asili. Lakini kuna vitu ambavyo, kwa asili ya mionzi yao, vinawakumbusha sana miili nyeusi kabisa. Oddly kutosha, nyota ni mali yao. Na, hasa, yetu. Usambazaji wa nishati katika spectra yao inafanana na Curve Planck. Ikiwa mionzi inatii sheria ya Planck, inaitwa joto. Mkengeuko wowote kutoka kwa sheria hii huwalazimisha wanaastronomia kutafuta sababu za hitilafu kama hizo.

Utangulizi huu wote ulihitajika ili msomaji aelewe kiini cha ugunduzi bora wa hivi majuzi. Inafunua kwa kiasi kikubwa nafasi ya mwanadamu katika Ulimwengu.

Satellite "Iras"

Mnamo Januari 1983, satelaiti ya kimataifa "Iras" ilizinduliwa kwenye mzunguko wa karibu wa dunia wa polar na urefu wa kilomita 900. Wataalamu kutoka Uingereza, Uholanzi na USA walishiriki katika uundaji wake. Satelaiti hiyo ilikuwa na kiakisi na kipenyo cha kioo cha cm 57. Katika mtazamo wake kulikuwa na mpokeaji wa infrared. Lengo kuu lililowekwa na watafiti ni kuchunguza anga katika masafa ya infrared kwa urefu wa mawimbi kutoka mikroni 8 hadi 120. Mnamo Desemba 1983, vifaa vya bodi ya satelaiti viliacha kufanya kazi. Walakini, nyenzo kubwa za kisayansi zilikusanywa katika miezi 11. Usindikaji wake ulichukua miaka kadhaa, lakini tayari matokeo ya kwanza yalisababisha uvumbuzi wa kushangaza. Kati ya vyanzo 200,000 vya infrared cosmic ya mionzi iliyorekodiwa na Iras, Vega ilivutia tahadhari kwanza ya yote.

Nyota hii kuu huko Lyrae ni nyota angavu zaidi katika ulimwengu wa kaskazini wa anga. Ni miaka 26 ya mwanga kutoka kwetu na kwa hivyo inachukuliwa kuwa nyota iliyo karibu. Vega ni nyota moto yenye rangi ya samawati-nyeupe yenye joto la juu la Kelvin 10,000. Kwa ajili yake, ni rahisi kuhesabu na kuchora Curve Planck sambamba na joto hili. Kwa mshangao wa wanaastronomia, ikawa kwamba katika safu ya infrared, mionzi ya Vega haitii sheria ya Planck. Ilikuwa na nguvu karibu mara 20 kuliko inavyopaswa kuwa chini ya sheria hii. Chanzo cha mionzi ya infrared iligeuka kuwa ya kupanuliwa, yenye kipenyo cha 80 AU. Hiyo ni, ambayo ni karibu na kipenyo cha mfumo wetu wa sayari (100 AU). Joto la chanzo hiki ni karibu 90 K, na mionzi kutoka humo huzingatiwa hasa katika sehemu ya infrared ya wigo.

Wingu karibu na Vega

Wataalam walifikia hitimisho kwamba chanzo cha mionzi ni wingu la vumbi gumu, linalofunika Vega kutoka pande zote. Chembe za vumbi haziwezi kuwa ndogo sana - vinginevyo zitatupwa kwenye nafasi na shinikizo la mwanga la mionzi ya Vega. Chembe kubwa kidogo pia zingekuwa za muda mfupi. Shinikizo la mwanga wa baadaye (athari ya Poynting-Robertson) ingechukua hatua juu yao kwa dhahiri. Kwa kuzuia kuruka kwa chembe, ingelazimisha chembe hizo kuzunguka kwenye nyota. Hii ina maana kwamba ganda la vumbi la Vega lina chembe ambazo kipenyo chake si chini ya milimita chache. Inawezekana kabisa kwamba satelaiti za Vega zinaweza kuwa miili mikubwa zaidi ya aina ya sayari.

Vega ni mchanga. Umri wake sio zaidi ya miaka milioni 300. Wakati umri wa Jua unakadiriwa kuwa miaka bilioni 5. Kwa hiyo, ni kawaida kudhani kwamba mfumo mdogo wa sayari umegunduliwa karibu na Vega. Iko katika mchakato wa malezi yake.

Vega sio nyota pekee iliyozungukwa na inaonekana mfumo wa sayari. Hivi karibuni kulikuwa na ujumbe kuhusu ugunduzi wa wingu la vumbi karibu na Fomalhaut - nyota kuu kutoka kwa kundi la Pisces Kusini. Ni karibu miaka 4 ya mwanga kuliko Vega na pia ni nyota ya moto ya buluu na nyeupe.

Disks za protoplanetary

Katika miaka ya hivi karibuni, wanaastronomia wa Japani wamegundua diski za gesi zinazozunguka mfululizo wa nyota katika makundi ya nyota Taurus na Orion. Vipenyo vyao ni vya kuvutia sana - makumi ya maelfu ya vitengo vya unajimu. Inawezekana kwamba sehemu za ndani za diski hizi zitakuwa mifumo ya sayari katika siku zijazo. Karibu na nyota huyo mchanga wa T Tauri, wanaastronomia wa Marekani wamepata chanzo cha uhakika cha infrared. Inaonekana sana kama protoplanet changa.

Ugunduzi huu wote hutufanya kuwa na matumaini kuhusu kuenea kwa mifumo ya sayari katika Ulimwengu. Sio zamani sana, nyota kama Vega na Fomalhaut zilitengwa na zile ambazo zinaweza kuwa na mifumo kama hiyo. Wao ni moto sana, huzunguka kwa kasi karibu na mhimili wao na, kama ilivyoaminika, hawakutenganisha sayari kutoka kwao wenyewe. Lakini ikiwa uundaji wa sayari hauhusiani na kujitenga kutoka kwa nyota ya kati, mzunguko wake wa haraka hauwezi kutumika kama hoja dhidi ya uwepo wa sayari yoyote kwenye nyota. Wakati huo huo, inawezekana kwamba katika asili mifumo ya sayari hutokea kwa njia tofauti katika hali tofauti. Jambo moja sasa ni lisilopingika - mfumo wetu wa sayari ni mbali na wa kipekee katika Ulimwengu.

Watu wanaotengeneza filamu, waandishi wanaoandika kazi za ajabu, wanajaribu kutoa mfano kwa wanadamu tu na kazi zao. Kwamba mara tu mtu anapoingia kwenye mazingira ya anga, hufa mara moja. Hii ni kutokana na hali ya joto katika mazingira haya. Ni joto gani katika nafasi?

Watengenezaji filamu na waandishi wa hadithi za kisayansi wanasema kwamba halijoto katika mazingira ya anga ni kwamba hakuna kiumbe hai anayeweza kustahimili bila suti maalum. Kupata mtu katika anga ya nje kulielezewa kwa kuvutia sana na Arthur Clarke. Katika kazi yake, mtu, mara tu alipoingia kwenye nafasi wazi, mara moja alikufa kutokana na baridi kali na shinikizo la ndani la nguvu. Na wanasayansi wanasema nini kuhusu hili?

Kwanza, hebu tufafanue dhana. Joto ni mwendo wa atomi na molekuli. Wanatembea bila mwelekeo maalum. Hiyo ni, machafuko. Hakika mwili wowote una thamani hii.

Inategemea nguvu ya harakati ya molekuli na atomi. Ikiwa hakuna dutu, basi hakuwezi kuwa na mazungumzo ya thamani fulani. Ni mahali ambapo mazingira ya cosmic ni.

Kuna jambo dogo sana hapa. Miili hiyo inayoishi katika mazingira ya intergalactic ina viashiria tofauti vya joto. Viashiria hivi hutegemea mambo mengine mengi.

Mambo yanaendeleaje kweli?

Kwa kweli, ni baridi sana katika nafasi angani. Digrii katika nafasi hii inawakilisha -454 digrii Selsiasi. Joto lina jukumu muhimu katika nafasi ya wazi.

Kwa ujumla, nafasi ya wazi ni tupu, hakuna chochote. Kitu kinachoingia kwenye nafasi na kilichopo hupata joto sawa na katika mazingira.

Hakuna hewa katika nafasi hii. Joto zote zilizopo hapa huzunguka shukrani kwa mionzi ya infrared. Joto linalotokana na miale hii ya infrared inapotea polepole. Ina maana gani? Kwamba kitu katika nafasi hatimaye ina joto ya nyuzi kadhaa tu Kelvin.

Hata hivyo, itakuwa sawa kutambua kwamba kitu hiki hakifungi mara moja. Na ni kwa njia hii kwamba inachukuliwa katika filamu na kuelezewa katika hadithi za uwongo. Kwa kweli, hii ni mchakato wa polepole.

Itachukua masaa kadhaa kufungia kabisa. Lakini ukweli ni kwamba joto la chini kama hilo sio hatari pekee. Pia kuna mambo ambayo yanaweza kuathiri uhai. Vitu mbalimbali viko na vinaendelea kusonga mbele katika anga ya wazi.

Kwa kuwa wamekuwa wakihamia huko kwa muda, utawala wao wa joto pia ni wa chini sana. Ikiwa mtu atagusana na moja ya vitu hivi, basi atakufa kutokana na baridi kwa dakika moja. Kwa kuwa kitu kama hicho kitaondoa joto lote kutoka kwake.

Upepo

Licha ya baridi, upepo katika anga ya nje unaweza kuwa moto sana. Viwango vya juu vya jua ni takriban digrii 9,980 Fahrenheit. Sayari ya jua yenyewe hutoa miale ya infrared. Kuna mawingu ya gesi kati ya nyota. Pia wana utawala wa joto la juu.

Hatari iko katika hili. Hali ya joto inaweza kuwa muhimu. Inaweza kutenda kwa shinikizo kubwa kwa vitu. Hazipatikani tu ndani ya mipaka ya anga na convection. Mzingo unaolikabili jua unaweza kuwa nyuzi joto 248 Fahrenheit.

Na upande wake wa kivuli unaweza kuwa chini ya digrii -148 Fahrenheit. Inatokea kwamba tofauti katika hali ya joto ni kubwa. Wakati mmoja unaweza kuwa tofauti sana. Mwili wa mwanadamu hauwezi kubeba tofauti kama hiyo katika hali ya joto.

Joto la vitu vingine

Digrii za vitu vingine katika nafasi hutegemea mambo mbalimbali. Ni kiasi gani wanavyotafakari, jinsi walivyo karibu na jua. Jamii yao ya sura na uzito pia ni muhimu. Ni muhimu kwa muda gani wako mahali hapa.

Chukua, kwa mfano, alumini ya aina ya laini. Inakabiliwa na jua, iko katika umbali sawa kutoka kwa jua na sayari ya Dunia. Inapasha joto hadi digrii 850 Fahrenheit. Lakini nyenzo ambazo zimejenga rangi nyeupe haziwezi kuwa na utawala wa joto zaidi ya -40 digrii Fahrenheit. Katika kesi hiyo, mwelekeo wake kwa jua hautasaidia kuongeza digrii hizi.

Sababu hizi zote zinapaswa kuzingatiwa. Haiwezekani kwa mtu kuingia kwenye nafasi bila vifaa maalum.

Suti za nafasi zimeundwa mahsusi. Kuwa na mzunguko wa polepole, ili upande mmoja usipatikane na jua kwa muda mrefu. Na pia ili asikae kwenye sehemu ya kivuli kwa muda mrefu sana.

Kuchemka katika nafasi hii

Labda pia una nia ya swali, ni kwa digrii gani kioevu huanza kuchemsha katika ufalme wa cosmic? Kwa kweli, utawala wa joto ambao kioevu huanza kuchemsha ni thamani ya jamaa. Inategemea wingi mwingine.

Kutoka kwa idadi kama vile shinikizo linalofanya kazi kwenye kioevu. Ndio maana maji huchemka haraka sana katika eneo la juu. Hii ni kwa sababu hewa katika eneo kama hilo ni kioevu zaidi. Ipasavyo, nje ya anga, ambapo hewa haipo, hali ya joto ambayo kuchemsha huanza itakuwa chini.

Katika utupu, digrii ambazo maji huanza kuchemsha zitakuwa chini kuliko joto katika chumba. Ni kwa sababu hii kwamba athari za mazingira ya nafasi ni hatari. Katika mwili wa mwanadamu, wakati huo huo, damu katika mishipa hupuka.

Kwa sababu hii, mazingira haya ni mara chache sana:

• vinywaji;
• miili imara;
• gesi.

Ni joto gani katika anga ya juu? katika digrii centigrade

1. Joto la anga la nje ni karibu na sifuri kabisa, i.e. -273 C, (lakini haifikii halijoto ya sifuri kabisa).
2. -273C
3. Karibu na sifuri kabisa (-273C)
4. Inategemea ni joto gani tunalozungumzia.
   Kwa mfano, joto la mionzi ya relic ni 4 K
5. ujinga ni hayo tu. katika kivuli -160, mahali pale nafasi bado inapokanzwa na mionzi ya relic, kwa hiyo -160. kwa suti ya kanuni
6. Dhana ya joto kwa maana yetu ya kawaida haitumiki kwa anga ya nje; hapo haipo tu. Hapa tunamaanisha dhana yake ya thermodynamic - joto ni tabia ya hali ya jambo, kipimo cha harakati ya molekuli za kati. Na dutu hii katika nafasi wazi haipo kabisa. Walakini, anga ya nje imejaa mionzi kutoka kwa vyanzo anuwai vya nguvu na masafa. Na halijoto inaweza kueleweka kama jumla ya nishati ya mionzi katika sehemu fulani angani.

   Thermometer iliyowekwa hapa itaonyesha kwanza hali ya joto ambayo ilikuwa ya kawaida kwa mazingira ambayo iliondolewa, kwa mfano, kutoka kwa capsule au compartment sambamba ya chombo cha anga. Kisha, baada ya muda, kifaa kitaanza joto, zaidi ya hayo, kitawaka sana. Hakika, hata duniani, katika hali ambapo kuna kubadilishana joto la convective, mawe na vitu vya chuma vilivyowekwa kwenye jua wazi huwashwa kwa nguvu sana, kiasi kwamba haiwezekani kugusa.

   Katika Nafasi, inapokanzwa itakuwa na nguvu zaidi, kwani utupu ni insulator ya kuaminika zaidi ya joto.

   Ikiachwa kwa huruma ya hatima, chombo cha anga au mwili mwingine utapoa hadi joto la -269oС. Swali ni, kwa nini isiwe sifuri kabisa?

   Ukweli ni kwamba katika anga ya nje na kasi ya kutisha huruka chembe mbalimbali za msingi, ioni zinazotolewa na miili ya moto ya mbinguni. Cosmos imejaa nishati ya mionzi ya vitu hivi, katika safu zinazoonekana na zisizoonekana.

   Mahesabu yanaonyesha kuwa nishati ya mionzi hii na chembe za corpuscular kwa jumla ni sawa na nishati ya mwili kilichopozwa kwa joto la -269oС. Nishati hii yote inayoanguka kwenye mita ya mraba ya uso, hata kwa kunyonya kamili, haiwezi kuwasha glasi ya maji kwa 0.1oС.

7. - 200 na zaidi
8. nyuzi joto 0 kabisa
9. Je, ulisikia kuhusu sufuri kabisa? -273
10. Joto la nini? Katika nafasi ya wazi, kuna utupu.
11. Kwa mara nyingine tena nina hakika kuwa watu hawaingii vitu rahisi ...
    Ni joto gani ndani ya bomba la picha la TV ya kawaida, gg. Nikonov na Fless? Baada ya yote, kuna VACUUM, na hata nini. Je, utageuza ulimi wako kusema kwamba ndani ya TV ni nyuzi -273?
    Je, joto hupimwa kwa ujumla? Chochote? Kwa hili, thamani iliyopimwa inalinganishwa na kiwango cha kutumia chombo cha kupimia. Hakuna njia nyingine. NA INAZINGATIWA (kwa ufafanuzi) kwamba usomaji wa chombo ndio thamani tunayokusudia.
    Zana ya Kupima Joto ni nini? Praalno, kipimajoto. Hii inamaanisha kwamba ikiwa utaweka kipimajoto kwenye nafasi, basi kwa UFAFANUZI, itabidi uzingatie kile kipimajoto kinaonyesha kama halijoto ya nafasi.
    Katika fizikia, mwili mweusi kabisa unachukuliwa kuwa thermometer. Kwa hiyo, kwa UFAFANUZI, joto la nafasi linapaswa kuzingatiwa joto ambalo mwili mweusi kabisa utapata. Na halijoto hii ni takriban 2.3K (-270.85C). Hii ni JUU ya sifuri kabisa kwa kiasi kinachoonekana sana. Na kimsingi inahusishwa na mionzi ya mabaki, na sio kabisa na ioni na vitu vingine vidogo vinavyoruka angani. Kwa sababu mionzi ya mabaki iko kila mahali, na wiani wake ni karibu sare kila mahali.
    Bila shaka, karibu na nyota, mionzi ya nyota yenyewe itaongezwa kwa hili. Kwa nafasi ya karibu na dunia, joto la usawa la mwili mweusi kabisa ni karibu na digrii 120 Celsius. Uso wa mwezi huwaka hadi joto hili.
12. Haiwezekani kupima joto katika nafasi, kwani joto linaweza kupimwa katika hewa, gesi, lakini si utupu. Kuna wazo kama uhamishaji wa joto kwenye nafasi!
13. Joto ni kiasi cha kimwili ambacho kinaonyesha nishati ya kinetic ya mwendo wa chembe za kati, na kwa kuwa hakuna kati katika nafasi, nishati hii ni ndogo sana na joto ni karibu na sifuri kabisa - 273,
    LAKINI usifikiri kwamba utakufa kutokana na baridi kwa joto kama hilo)) Ukweli ni kwamba wiani wa mazingira ya nafasi pia ni karibu na sifuri, na wakati huo huo uhamisho wa joto wa convective hautakuwapo kabisa, Ni mbaya zaidi. kwamba shinikizo katika mwili ni -1 anga na katika nafasi pia 0 na mwili utavimba tu na kulipuka bila vazi la anga!
14. Je, hakuna joto? Hebu tuweke swali tofauti: je, mtu atakuwa moto au baridi katika nafasi? Kuna joto kiasi gani? Au kuna baridi kiasi gani? Je, anapaswa kuchukua kanzu ya manyoya, mbili? Au unaweza kuvaa kaptula?
15. -273 digrii
16. Joto la nini, na mahali gani? Kwa hivyo katika mzunguko wa karibu wa dunia, au karibu sawa kwenye Mwezi, upande ulioangaziwa na Jua unaweza joto hadi + 150-170C, kinyume chake, upande wa kivuli una wakati wa kupoa hadi maadili sawa lakini kwa ishara hasi. Kadiri inavyozidi kuwa mbali na Jua, ndivyo baridi inavyozidi kuwa baridi.

Je, ni halijoto gani angani nje ya angahewa ya dunia? Na katika nafasi ya nyota? Na tukienda nje ya galaksi yetu, kutakuwa baridi zaidi huko kuliko ndani ya mfumo wa jua? Na tunaweza hata kuzungumza juu ya joto kuhusiana na utupu? Hebu jaribu kufikiri.

Joto ni nini

Kwanza, unahitaji kuelewa ni nini, kimsingi, ni joto, jinsi joto hutengenezwa na kwa nini baridi hutokea. Ili kujibu maswali haya, ni muhimu kuzingatia muundo wa suala katika ngazi ndogo. Dutu zote katika Ulimwengu huundwa na chembe za msingi - elektroni, protoni, fotoni, na kadhalika. Kutokana na mchanganyiko wao, atomi na molekuli huundwa.

Microparticles si vitu vya stationary. Atomi na molekuli hutetemeka kila wakati. Na chembe za msingi husogea kwa kasi karibu na mwanga. Je, kuna uhusiano gani na halijoto? Moja kwa moja: nishati ya harakati ya microparticles ni joto. Zaidi ya molekuli hutetemeka katika kipande cha chuma, kwa mfano, itakuwa moto zaidi.

Ni nini baridi

Lakini ikiwa joto ni nishati ya mwendo wa microparticles, basi itakuwa joto gani katika nafasi, katika utupu? Kwa kweli, nafasi ya nyota sio tupu kabisa - fotoni zilizobeba mwanga husogea ndani yake. Lakini msongamano wa maada huko ni chini sana kuliko duniani.

Kadiri atomi zinavyozidi kugongana, ndivyo dutu inayojumuisha yao inavyozidi kuwa dhaifu. Ikiwa gesi chini ya shinikizo la juu hutolewa kwenye nafasi isiyo ya kawaida, joto lake litashuka kwa kasi. Kazi ya friji ya compressor inayojulikana inategemea kanuni hii. Kwa hivyo, hali ya joto katika nafasi ya wazi, ambapo chembe ziko mbali sana na hazina nafasi ya kugongana, inapaswa kuwa sifuri kabisa. Lakini hii ni hivyo katika mazoezi?

Jinsi uhamishaji joto unavyofanya kazi

Dutu inapopata joto, atomi zake hutoa fotoni. Jambo hili pia linajulikana kwa kila mtu - nywele za chuma za incandescent kwenye balbu ya umeme huanza kuangaza. Katika kesi hii, photons huhamisha joto. Hivyo, nishati huhamishwa kutoka kwa dutu ya moto hadi kwenye baridi.

Anga ya juu haipewi tu na fotoni kutoka kwa nyota na galaksi nyingi. Ulimwengu pia umejaa kile kinachoitwa mionzi ya mabaki, ambayo iliundwa katika hatua za mwanzo za uwepo wake. Ni kutokana na jambo hili kwamba hali ya joto katika nafasi haiwezi kushuka hadi sifuri kabisa. Hata mbali na nyota na galaksi, maada itapokea joto lililotawanyika katika Ulimwengu kutoka kwa mnururisho wa masalio.

Sufuri kabisa ni nini

Hakuna dutu inayoweza kupozwa chini ya joto fulani. Kupoa ni kupoteza nishati. Kwa mujibu wa sheria za thermodynamics, kwa wakati fulani, entropy ya mfumo itafikia sifuri. Katika hali hii, dutu hii haitaweza tena kupoteza nishati. Hii itakuwa joto la chini kabisa.

Kielelezo cha kushangaza zaidi cha jambo hili ni hali ya hewa ya Venus. Joto kwenye uso wake hufikia 477 ° C. Shukrani kwa angahewa yake, Venus ni moto zaidi kuliko Mercury, ambayo iko karibu na Jua.

Joto la wastani la uso wa Zebaki ni 349.9 ° C wakati wa mchana na minus 170.2 ° C usiku.

Mirihi inaweza kupata joto hadi nyuzi joto 35 wakati wa kiangazi kwenye ikweta na kupoa hadi -143 ° C wakati wa baridi karibu na kofia za polar.

Juu ya Jupiter, joto hufikia -153 ° C.

Lakini ni baridi zaidi kwenye Pluto. Joto la uso wake ni minus 240 ° C. Hii ni digrii 33 tu juu ya sifuri kabisa.

Mahali pa baridi zaidi katika nafasi

Ilisemekana hapo juu kuwa nafasi ya nyota huwashwa na mionzi ya masalio, na kwa hivyo halijoto katika nafasi katika Selsiasi haishuki chini ya digrii 270. Lakini inageuka kunaweza kuwa na maeneo ya baridi.

Mnamo 1998, Darubini ya Hubble iligundua wingu la gesi na vumbi ambalo linapanuka kwa kasi. Nebula, inayoitwa Boomerang, iliundwa na jambo linalojulikana kama upepo wa nyota. Huu ni mchakato wa kuvutia sana. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba mkondo wa jambo "hupigwa" kutoka kwa nyota ya kati kwa kasi kubwa, ambayo, ikianguka kwenye nafasi isiyojulikana, hupungua kwa sababu ya upanuzi mkali.

Wanasayansi wanakadiria kuwa halijoto katika Nebula ya Boomerang ni digrii moja tu ya Kelvin, au minus 272 ° C. Hili ndilo halijoto ya chini zaidi angani ambayo wanaastronomia wameweza kurekodi kufikia sasa. Nebula ya Boomerang iko miaka elfu 5 ya mwanga kutoka Duniani. Unaweza kuiona kwenye kundinyota Centaurus.

Joto la baridi zaidi Duniani

Kwa hiyo, tuligundua ni joto gani katika nafasi na ni mahali gani baridi zaidi. Sasa inabakia kujua ni joto gani la chini kabisa lilipokelewa Duniani. Na hii ilitokea wakati wa majaribio ya hivi karibuni ya kisayansi.

Mnamo mwaka wa 2000, watafiti katika Chuo Kikuu cha Teknolojia huko Helsinki walipunguza kipande cha chuma cha rhodium karibu na sifuri kabisa. Katika kipindi cha majaribio, joto la 1 * 10 -10 Kelvin lilipatikana. Hii ni 0,000,000,000 tu digrii 1 juu ya kikomo cha chini.

Kusudi la utafiti halikuwa tu kupata viwango vya joto vya chini sana. Kazi kuu ilikuwa kusoma sumaku ya nuclei ya atomi za rhodium. Utafiti huu ulikuwa wa mafanikio makubwa na ulitoa matokeo kadhaa ya kuvutia. Jaribio lilisaidia kuelewa jinsi sumaku huathiri elektroni zinazofanya kazi zaidi.

Kufikia rekodi ya halijoto ya chini kunahusisha awamu kadhaa za kupoeza zinazofuatana. Kwanza, kwa msaada wa cryostat, chuma ni kilichopozwa kwa joto la 3 * 10 -3 Kelvin. Katika hatua mbili zifuatazo, njia ya demagnetization ya nyuklia ya adiabatic hutumiwa. Rhodium hupungua hadi joto la 5 * 10 -5 Kelvin kwanza, na kisha kufikia rekodi ya joto la chini.