i

Aktuální číslo:

2018/12

Téma měsíce:

Jednotky SI

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

Obtíže s hmotnostíuzamčeno

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

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...

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

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Ondřej Vrtiška  |  3. 12. 2018
Forenzní genetička Halina Šimková donedávna v Kriminalistickém ústavu Praha analyzovala DNA a pomáhala odhalovat vrahy, násilníky a zloděje. To ji...
Sedm základních kamenů

Sedm základních kamenů

Ivan Boháček  |  3. 12. 2018
Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...
Je resveratrol opravdu lék proti stárnutí?

Je resveratrol opravdu lék proti stárnutí?

O resveratrolu jsme léta slýchali ve spojitosti s příznivými účinky pití červeného vína či s tzv. francouzským paradoxem. Pak se objevily zprávy,...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné