i

Aktuální číslo:

2021/5

Téma měsíce:

150 let Vesmíru

Jak se zkoumá hmota s těmi nejvyššími teplotami?

 |  3. 12. 2018
 |  Vesmír 97, 706, 2018/12
 |  Téma: Jednotky SI

Teploty povrchu Slunce a ostatních hvězd dosahují tisíce až desetitisíce kelvinů, v jejich nitru pak desítky milionů. V nitru supernov jsou teploty ještě stotisíckrát větší a v kvark-gluonovém plazmatu mohou teploty přesáhnout i hodnoty 10 bilionů kelvinů (1013). Ještě vyšší teploty existovaly na počátku vesmíru.

Jak u zmíněných vesmírných objektů, tak v laboratoři probíhá měření extrémních teplot zpravidla na dálku nepřímo pomocí poslů, které měřené médium vysílá. V obou případech většinou nelze do analyzovaného média zasunout nějaké zařízení. Velice známý je příklad určování teploty povrchu hvězd ze spektra (barvy) jejich světelného záření. Červené hvězdy jsou ty chladnější, ty do modra mají teplotu vysokou. Pokud určíme přesný tvar spektra, můžeme jeho analýzou získat přesnou teplotu povrchu hvězdy. V tomto případě je důležité zdůraznit, že jde o povrch hvězdy. Možnosti měření totiž závisejí na tom, jak intenzivně námi využívaná sonda interaguje s měřenou hmotou. V daném případě světelné záření velmi intenzivně interaguje s plazmatem hvězdy (je neustále absorbováno a znovu emitováno), a nese tedy informaci pouze o teplotě jejího povrchu (který je pro ně již průhledný).

Teplota je statistickou veličinou a má smysl jen pro dostatečně velké množství částic, které tvoří daný systém. Absolutní teplotu lze interpretovat jako fyzikální veličinu úměrnou střední kinetické energii neuspořádaného pohybu těchto částic. Aby bylo možné teplotu pro systém definovat, musí být všechny jeho části v termodynamické rovnováze a jejich teploty se musí vyrovnat. Pokud používáme kontaktní způsob měření, musí se po kontaktu dostat měřený systém a použitý teploměr do termodynamické rovnováhy. Jak bylo zmíněno, měření teploty může být i bezkontaktní na základě závislosti různých fyzikálních veličin či vlastností systémem emitovaného záření na střední kinetické energii chaotického pohybu částic systému, tedy na teplotě.

Nyní vidíte 15 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: Jednotky SI
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Jaderná fyzika, Fyzika

O autorovi

Vladimír Wagner

RNDr. Vladimír Wagner, CSc., (*1960) vystudoval MFF UK v Praze. V Ústavu jaderné fyziky AV se zabývá hlavně experimentálním studiem horké a husté jaderné hmoty v relativistických srážkách těžkých iontů a možností transmutace vyhořelého jaderného paliva pomocí intenzivních zdrojů neutronů.
Wagner Vladimír

Další články k tématu

Sedm základních kamenů

Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...

Obtíže s hmotnostíuzamčeno

Univerzální systém jednotek SI je úspěšný globální projekt. Poslední fyzický artefakt systému jednotek – mezinárodní prototyp kilogramu – se s...

Zaměřeno na měření

Kilogram, základní jednotka hmotnosti v soustavě SI, už není tím, čím býval. Přesněji (protože o přesnost v tomto úvodníku jde) tím přestane být...

Doporučujeme

Jaké to je být fanouškem

Jaké to je být fanouškem

Dan Bárta  |  3. 5. 2021
Jsem ročník 1969. Poprvé jsem uviděl Vesmír na stole v kuchyni u svého spolužáka z gymplu v půlce osmdesátek. Na mou nejapnou otázku, jestli „jede...
Složitá jednoduchost virů

Složitá jednoduchost virů uzamčeno

Ivan Hirsch, Pavel Plevka  |  3. 5. 2021
Místo tradičního redakčního rozhovoru tentokrát nabízíme dialog virologů dvou generací a odlišných specializací, Ivana Hirsche a Pavla Plevky.
Časy Vesmíru

Časy Vesmíru

Tomáš Hermann  |  3. 5. 2021
První číslo Vesmíru vyšlo 3. května 1871, časopis tedy letošním květnovým číslem slaví 150. narozeniny. Při cestě do jeho historie můžeme za...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné