Der absolute Temperaturnullpunkt entspricht 273,15 Grad Celsius unter Null, 459,67 unter Null Fahrenheit. Für die Kelvin-Temperaturskala ist diese Temperatur selbst die Nullmarke.

Die Essenz der absoluten Nulltemperatur

Das Konzept des absoluten Nullpunkts entspringt dem Wesen der Temperatur. Jeder Körper, der währenddessen an die äußere Umgebung abgibt. Gleichzeitig sinkt die Körpertemperatur, d.h. es bleibt weniger Energie übrig. Theoretisch kann dieser Prozess so lange andauern, bis die Energiemenge ein solches Minimum erreicht, dass der Körper sie nicht mehr abgeben kann.
Ein entfernter Vorbote einer solchen Idee findet sich bereits bei M. V. Lomonossow. Der große russische Wissenschaftler erklärte Wärme durch „rotierende“ Bewegung. Folglich ist der maximale Abkühlungsgrad ein vollständiger Stopp dieser Bewegung.

Nach modernen Konzepten ist der absolute Nullpunkt die Temperatur, bei der Moleküle das niedrigste mögliche Energieniveau haben. Mit weniger Energie, d.h. Bei einer niedrigeren Temperatur kann kein physischer Körper existieren.

Theorie und Praxis

Der absolute Nullpunkt der Temperatur ist ein theoretisches Konzept; es ist im Prinzip unmöglich, ihn in der Praxis zu erreichen, selbst in wissenschaftlichen Labors mit modernster Ausrüstung. Doch den Wissenschaftlern gelingt es, die Substanz auf sehr tiefe Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt abzukühlen.

Bei solchen Temperaturen erlangen Stoffe erstaunliche Eigenschaften, die sie unter normalen Umständen nicht haben können. Quecksilber, das „lebendiges Silber“ genannt wird, weil es sich in einem nahezu flüssigen Zustand befindet, wird bei dieser Temperatur fest – bis zu dem Punkt, dass es zum Einschlagen von Nägeln verwendet werden kann. Einige Metalle werden spröde, beispielsweise Glas. Gummi wird genauso hart. Wenn man bei einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt mit einem Hammer auf einen Gummigegenstand schlägt, zerbricht dieser wie Glas.

Diese Eigenschaftsänderung hängt auch mit der Natur der Wärme zusammen. Je höher die Temperatur des physischen Körpers ist, desto intensiver und chaotischer bewegen sich die Moleküle. Mit sinkender Temperatur wird die Bewegung weniger intensiv und die Struktur wird geordneter. So wird ein Gas zu einer Flüssigkeit und eine Flüssigkeit zu einem Feststoff. Die ultimative Ordnungsebene ist die Kristallstruktur. Bei extrem niedrigen Temperaturen wird es sogar von Substanzen aufgenommen, die normalerweise amorph bleiben, wie zum Beispiel Gummi.

Auch bei Metallen treten interessante Phänomene auf. Die Atome des Kristallgitters schwingen mit geringerer Amplitude, die Elektronenstreuung nimmt ab und damit der elektrische Widerstand. Das Metall erhält Supraleitung, deren praktische Anwendung sehr verlockend erscheint, wenn auch schwierig zu erreichen ist.

Absoluter Nullpunkt(absoluter Nullpunkt) – der Beginn der absoluten Temperatur, beginnend bei 273,16 K unter dem Tripelpunkt von Wasser (dem Gleichgewichtspunkt der drei Phasen – Eis, Wasser und Wasserdampf); Beim absoluten Nullpunkt stoppt die Bewegung der Moleküle und sie befinden sich in einem Zustand der „Null“-Bewegung. Oder: die niedrigste Temperatur, bei der ein Stoff keine Wärmeenergie mehr enthält.

Absoluter Nullpunkt Start Absolute Temperaturanzeige. Entspricht -273,16 °C. Derzeit ist es in physikalischen Laboratorien möglich, eine Temperatur zu erreichen, die den absoluten Nullpunkt nur um wenige Millionstel Grad übersteigt, aber nach den Gesetzen der Thermodynamik ist dies unmöglich. Beim absoluten Nullpunkt befände sich das System in einem Zustand mit der geringstmöglichen Energie (in diesem Zustand würden Atome und Moleküle „Null“-Schwingungen ausführen) und hätte eine Entropie von Null (Null). Störung). Das Volumen eines idealen Gases am absoluten Nullpunkt muss gleich Null sein, und um diesen Punkt zu bestimmen, wird das Volumen von echtem Heliumgas gemessen sequentiell Senken der Temperatur, bis es sich bei niedrigem Druck (-268,9 °C) verflüssigt, und Extrapolieren auf die Temperatur, bei der das Gasvolumen ohne Verflüssigung Null werden würde. Absolute Temperatur thermodynamisch Die Skala wird in Kelvin gemessen und mit dem Symbol K bezeichnet. Absolut thermodynamisch Skala und Celsius-Skala sind lediglich gegeneinander versetzt und stehen im Verhältnis K = °C + 273,16 °.

Geschichte

Das Wort „Temperatur“ entstand in jenen Tagen, als die Menschen glaubten, dass stärker erhitzte Körper eine größere Menge einer speziellen Substanz – Kalorien – enthielten als weniger erhitzte. Daher wurde die Temperatur als die Stärke einer Mischung aus Körpersubstanz und Kalorien wahrgenommen. Aus diesem Grund werden die Maßeinheiten für die Stärke alkoholischer Getränke und die Temperatur gleich bezeichnet – Grad.

Da es sich bei der Temperatur um die kinetische Energie von Molekülen handelt, ist es klar, dass es am natürlichsten ist, sie in Energieeinheiten (d. h. im SI-System in Joule) zu messen. Die Temperaturmessung begann jedoch lange vor der Entstehung der molekularkinetischen Theorie, sodass praktische Skalen die Temperatur in herkömmlichen Einheiten messen – Grad.

Kelvin-Skala

Die Thermodynamik verwendet die Kelvin-Skala, bei der die Temperatur vom absoluten Nullpunkt (dem Zustand, der der minimalen theoretisch möglichen inneren Energie eines Körpers entspricht) gemessen wird. Ein Kelvin entspricht 1/273,16 der Entfernung vom absoluten Nullpunkt zum Tripelpunkt von Wasser (der Zustand, in dem sich Eis, Wasser und Wasserpaare im Gleichgewicht befinden). Zur Umrechnung von Kelvin in Energieeinheiten wird die Boltzmann-Konstante verwendet. Es werden auch abgeleitete Einheiten verwendet: Kilokelvin, Megakelvin, Millikelvin usw.

Celsius

Im Alltag wird die Celsius-Skala verwendet, wobei 0 der Gefrierpunkt von Wasser und 100° der Siedepunkt von Wasser bei Atmosphärendruck ist. Da die Gefrier- und Siedepunkte von Wasser nicht genau definiert sind, wird die Celsius-Skala derzeit anhand der Kelvin-Skala definiert: Ein Grad Celsius entspricht einem Kelvin, der absolute Nullpunkt wird mit −273,15 °C angenommen. Die Celsius-Skala ist praktisch sehr praktisch, da Wasser auf unserem Planeten sehr verbreitet ist und unser Leben darauf basiert. Null Grad Celsius ist für die Meteorologie ein besonderer Punkt, da das Gefrieren des atmosphärischen Wassers alles erheblich verändert.

Fahrenheit

In England und insbesondere in den USA wird die Fahrenheit-Skala verwendet. Diese Skala unterteilt den Zeitraum von der Temperatur des kältesten Winters in der Stadt, in der Fahrenheit lebte, bis zur Temperatur des menschlichen Körpers in 100 Grad. Null Grad Celsius sind 32 Grad Fahrenheit und ein Grad Fahrenheit entspricht 5/9 Grad Celsius.

Die aktuelle Definition der Fahrenheit-Skala lautet wie folgt: Es handelt sich um eine Temperaturskala, bei der 1 Grad (1 °F) 1/180 der Differenz zwischen dem Siedepunkt von Wasser und der Schmelztemperatur von Eis bei Atmosphärendruck entspricht Der Schmelzpunkt von Eis liegt bei +32 °F. Die Temperatur auf der Fahrenheit-Skala steht im Verhältnis zur Temperatur auf der Celsius-Skala (t °C) im Verhältnis t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C. Vorgeschlagen von G. Fahrenheit im Jahr 1724.

Reaumur-Skala

1730 von R. A. Reaumur vorgeschlagen, der das von ihm erfundene Alkoholthermometer beschrieb.

Die Einheit ist der Grad Réaumur (°R), 1 °R entspricht 1/80 des Temperaturintervalls zwischen den Referenzpunkten – der Schmelztemperatur von Eis (0 °R) und dem Siedepunkt von Wasser (80 °R).

1 °R = 1,25 °C.

Derzeit wird die Waage nicht mehr verwendet; in Frankreich, dem Heimatland des Autors, überlebte sie am längsten.

Vergleich der Temperaturskalen

Die normale Körpertemperatur des Menschen beträgt 36,6 °C ±0,7 °C bzw. 98,2 °F ±1,3 °F. Der allgemein genannte Wert von 98,6 °F ist eine exakte Umrechnung des deutschen Wertes von 37 °C aus dem 19. Jahrhundert in Fahrenheit. Da dieser Wert nach modernen Vorstellungen nicht im Bereich der Normaltemperatur liegt, kann man von einer überhöhten (falschen) Genauigkeit sprechen. Einige Werte in dieser Tabelle wurden gerundet.

Vergleich der Skalen Fahrenheit und Celsius

(von- Fahrenheit-Skala, oC- Celsius-Skala)

Um Grad Celsius in Kelvin umzurechnen, müssen Sie die Formel verwenden T=t+T 0 Dabei ist T die Temperatur in Kelvin, t die Temperatur in Grad Celsius, T 0 =273,15 Kelvin. Die Größe eines Grad Celsius entspricht einem Kelvin.

Wo ist Ihrer Meinung nach der kälteste Ort in unserem Universum? Heute ist das die Erde. Beispielsweise beträgt die Oberflächentemperatur des Mondes -227 Grad Celsius und die Temperatur des Vakuums, das uns umgibt, liegt bei 265 Grad unter Null. In einem Labor auf der Erde kann ein Mensch jedoch viel niedrigere Temperaturen erreichen, um die Eigenschaften von Materialien bei extrem niedrigen Temperaturen zu untersuchen. Materialien, einzelne Atome und sogar Licht zeigen bei extremer Abkühlung ungewöhnliche Eigenschaften.

Das erste Experiment dieser Art wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Physikern durchgeführt, die die elektrischen Eigenschaften von Quecksilber bei extrem niedrigen Temperaturen untersuchten. Bei -262 Grad Celsius beginnt Quecksilber supraleitende Eigenschaften zu zeigen, wodurch der Widerstand gegen elektrischen Strom auf nahezu Null sinkt. Weitere Experimente enthüllten auch andere interessante Eigenschaften gekühlter Materialien, einschließlich der Superfluidität, die sich im „Austreten“ von Materie durch feste Trennwände und aus geschlossenen Behältern äußert.

Die Wissenschaft hat die niedrigste erreichbare Temperatur ermittelt – minus 273,15 Grad Celsius, aber praktisch ist eine solche Temperatur unerreichbar. In der Praxis ist die Temperatur ein ungefähres Maß für die in einem Objekt enthaltene Energie. Der absolute Nullpunkt bedeutet also, dass der Körper nichts abgibt und dem Objekt keine Energie entzogen werden kann. Dennoch versuchen Wissenschaftler, dem absoluten Nullpunkt so nahe wie möglich zu kommen; der aktuelle Rekord wurde 2003 im Labor des Massachusetts Institute of Technology aufgestellt. Wissenschaftler sind nur 810 Milliardstel Grad vom absoluten Nullpunkt entfernt. Sie kühlten eine Wolke aus Natriumatomen ab, die von einem starken Magnetfeld an Ort und Stelle gehalten wurde.

Es scheint, was ist die praktische Bedeutung solcher Experimente? Es stellt sich heraus, dass Forscher an einem Konzept wie einem Bose-Einstein-Kondensat interessiert sind, bei dem es sich um einen besonderen Zustand der Materie handelt – kein Gas, weder fest noch flüssig, sondern einfach eine Wolke aus Atomen mit demselben Quantenzustand. Diese Form der Substanz wurde 1925 von Einstein und dem indischen Physiker Satyendra Bose vorhergesagt und erst 70 Jahre später erhalten. Einer der Wissenschaftler, die diesen Zustand der Materie erreicht haben, ist Wolfgang Ketterle, der für seine Entdeckung den Nobelpreis für Physik erhielt.

Eine der bemerkenswerten Eigenschaften von Bose-Einstein-Kondensaten (BECs) ist die Fähigkeit, die Bewegung von Lichtstrahlen zu steuern. Im Vakuum bewegt sich Licht mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km pro Sekunde, und das ist die maximal erreichbare Geschwindigkeit im Universum. Licht kann sich jedoch langsamer ausbreiten, wenn es sich durch Materie bewegt und nicht im Vakuum. Mit Hilfe von KBE können Sie die Lichtbewegung auf niedrige Geschwindigkeiten verlangsamen und sogar stoppen. Aufgrund der Temperatur und Dichte des Kondensats wird die Lichtemission verlangsamt und kann „eingefangen“ und direkt in elektrischen Strom umgewandelt werden. Dieser Strom kann auf eine andere CBE-Wolke übertragen und wieder in Lichtstrahlung umgewandelt werden. Diese Fähigkeit ist in der Telekommunikation und Informatik sehr gefragt. Hier verstehe ich ein wenig nicht – schließlich gibt es BEREITS Geräte, die Lichtwellen in Elektrizität umwandeln und umgekehrt... Anscheinend kann diese Umwandlung durch den Einsatz von CBE schneller und genauer durchgeführt werden.

Einer der Gründe, warum Wissenschaftler so bestrebt sind, den absoluten Nullpunkt zu erreichen, ist der Versuch zu verstehen, was mit unserem Universum geschieht und geschehen ist und welche thermodynamischen Gesetze darin gelten. Gleichzeitig wissen Forscher, dass es praktisch unerreichbar ist, einem Atom die gesamte Energie bis zum Ende zu entziehen.

Was ein physischer Körper im Universum haben kann. Der absolute Nullpunkt dient als Ursprung einer absoluten Temperaturskala, beispielsweise der Kelvin-Skala. Im Jahr 1954 erstellte die auf der Celsius-Skala entspricht die absolute Nulltemperatur –273,15 °C oder –459,67 °F (Fahrenheit).

Geschichte

Im Jahr 1703 stellte der französische Physiker Guillaume Amontons ein Luftthermometer vor, bei dem die Temperatur, bei der die Luft „ihre gesamte Elastizität verliert“, als Nullpunkt der Skala angenommen wurde. Der von ihm berechnete Wert betrug −239,5 °C.

In der kinetischen Wärmetheorie von M. V. Lomonosov wird Wärme durch „rotierende“ Bewegung erklärt. Das Aufhören der Bewegung bedeutet den extremen Kältegrad (in der modernen Terminologie der absolute Nullpunkt).

In dem 1779 veröffentlichten Werk „Pyrometrie“ präzisierte der deutsche Wissenschaftler Lambert (deutsch: Johann Heinrich Lambert) den von Amonton ermittelten Wert und ergab −270 °C

Auch wenn Sie kein Physiker sind, kennen Sie wahrscheinlich das Konzept der Temperatur. Aber wenn Sie das Pech haben, im Wald oder auf einem anderen Planeten aufzuwachsen, finden Sie hier einen kurzen Überblick.

Die Temperatur ist ein Maß für die Menge der inneren Zufallsenergie eines Materials. Das Wort „intern“ ist sehr wichtig. Werfen Sie einen Schneeball, und obwohl die Hauptbewegung ziemlich schnell sein wird, bleibt der Schneeball ziemlich kalt. Betrachtet man hingegen Luftmoleküle, die in einem Raum herumfliegen, verbrennt ein gewöhnliches Sauerstoffmolekül mit Tausenden von Kilometern pro Stunde.

Wenn es um technische Details geht, neigen wir dazu, Stillschweigen zu bewahren. Nur für Experten sei darauf hingewiesen, dass die Temperatur etwas komplizierter ist, als wir gesagt haben. Die wahre Definition von Temperatur beinhaltet, wie viel Energie Sie für jede Entropieeinheit aufwenden müssen (Unordnung, wenn Sie es klarer ausdrücken möchten;). Aber überspringen wir die Feinheiten und konzentrieren wir uns einfach auf die Tatsache, dass sich zufällige Luft- oder Wassermoleküle im Eis immer langsamer bewegen oder vibrieren, wenn die Temperatur sinkt.

Der absolute Nullpunkt ist eine Temperatur von -273,15 Grad Celsius, -459,67 Fahrenheit und einfach 0 Kelvin. Dies ist der Punkt, an dem die thermische Bewegung vollständig aufhört.

Hört alles auf?

Bei der klassischen Betrachtung des Problems hört alles beim absoluten Nullpunkt auf, aber in diesem Moment lugt um die Ecke das schreckliche Gesicht der Quantenmechanik hervor. Eine der Vorhersagen der Quantenmechanik, die das Blut verdorben hat, ist, dass man die genaue Position oder den Impuls eines Teilchens nie mit vollkommener Sicherheit messen kann. Dies ist bekannt als Heisenbergsche Unschärferelation.

Wenn man einen versiegelten Raum auf den absoluten Nullpunkt abkühlen könnte, würden seltsame Dinge passieren (dazu später mehr). Der Luftdruck würde auf nahezu Null sinken, und da der Luftdruck normalerweise der Schwerkraft entgegenwirkt, würde die Luft zu einer sehr dünnen Schicht auf dem Boden zusammenfallen.

Aber selbst wenn Sie einzelne Moleküle messen können, werden Sie etwas Interessantes finden: Sie vibrieren und drehen sich, nur ein bisschen Quantenunsicherheit ist am Werk. Um das Ganze abzurunden: Wenn Sie die Rotation von Kohlendioxidmolekülen am absoluten Nullpunkt messen, werden Sie feststellen, dass Sauerstoffatome mit mehreren Kilometern pro Stunde um den Kohlenstoff fliegen – viel schneller, als Sie dachten.

Das Gespräch endet in einer Sackgasse. Wenn wir über die Quantenwelt sprechen, verliert Bewegung ihre Bedeutung. Auf diesen Skalen wird alles durch Unsicherheit bestimmt, es ist also nicht so, dass die Teilchen stationär sind, sondern einfach nur Du wirst es nie schaffen Messen Sie sie so als wären sie bewegungslos.

Wie tief kann man gehen?

Das Streben nach dem absoluten Nullpunkt steht im Wesentlichen vor den gleichen Problemen wie . Um die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, ist unendlich viel Energie erforderlich, und um den absoluten Nullpunkt zu erreichen, muss unendlich viel Wärme entzogen werden. Beide Prozesse sind, wenn überhaupt, unmöglich.

Obwohl wir den tatsächlichen Zustand des absoluten Nullpunkts noch nicht erreicht haben, sind wir ihm sehr nahe (obwohl „sehr“ in diesem Fall ein sehr lockerer Begriff ist; wie ein Kinderreim: zwei, drei, vier, vier und a). die Hälfte, vier an einer Schnur, vier mal um Haaresbreite, fünf). Die kälteste Temperatur, die jemals auf der Erde gemessen wurde, wurde 1983 in der Antarktis mit -89,15 Grad Celsius (184 K) gemessen.

Wer sich auf kindliche Art abkühlen möchte, muss natürlich in die Tiefen des Weltalls eintauchen. Das gesamte Universum ist in den Überresten der Strahlung des Urknalls in den leersten Regionen des Weltraums gebadet – 2,73 Grad Kelvin, was kaum kälter ist als die Temperatur des flüssigen Heliums, das wir vor einem Jahrhundert auf der Erde erreichen konnten.

Doch Tieftemperaturphysiker nutzen Gefrierstrahlen, um die Technologie auf ein ganz neues Niveau zu heben. Es mag Sie überraschen zu erfahren, dass Gefrierstrahlen die Form von Lasern annehmen. Aber wie? Laser sollen brennen.

Alles ist wahr, aber Laser haben eine Eigenschaft – man könnte sogar sagen, das Nonplusultra: Alles Licht wird mit einer Frequenz emittiert. Gewöhnliche neutrale Atome interagieren überhaupt nicht mit Licht, es sei denn, die Frequenz ist genau abgestimmt. Fliegt ein Atom auf eine Lichtquelle zu, erhält das Licht eine Dopplerverschiebung und erreicht eine höhere Frequenz. Das Atom absorbiert weniger Photonenenergie als es könnte. Wenn Sie den Laser also niedriger einstellen, absorbieren sich schnell bewegende Atome Licht und verlieren durch die Emission eines Photons in eine zufällige Richtung im Durchschnitt etwas Energie. Wenn Sie den Vorgang wiederholen, können Sie das Gas auf eine Temperatur von weniger als einem Nanokelvin, einem Milliardstel Grad, abkühlen.

Alles nimmt einen extremeren Ton an. Der Weltrekord für die niedrigste Temperatur liegt bei weniger als einer Zehntelmilliarde Grad über dem absoluten Nullpunkt. Geräte, die dies erreichen, fangen Atome in Magnetfeldern ein. „Temperatur“ hängt nicht so sehr von den Atomen selbst ab, sondern vom Spin der Atomkerne.

Um nun die Gerechtigkeit wiederherzustellen, müssen wir ein wenig kreativ werden. Wenn wir uns normalerweise vorstellen, dass etwas auf ein Milliardstel Grad eingefroren ist, stellen wir uns wahrscheinlich sogar festgefrorene Luftmoleküle vor. Man kann sich sogar ein zerstörerisches apokalyptisches Gerät vorstellen, das die Rückseiten von Atomen einfriert.

Wenn Sie wirklich niedrige Temperaturen erleben möchten, müssen Sie letztendlich nur warten. Nach etwa 17 Milliarden Jahren wird die Hintergrundstrahlung im Universum auf 1 K abkühlen. In 95 Milliarden Jahren wird die Temperatur etwa 0,01 K betragen. In 400 Milliarden Jahren wird der Weltraum so kalt sein wie beim kältesten Experiment auf der Erde und danach sogar noch kälter. Wenn Sie sich fragen, warum das Universum so schnell abkühlt, bedanken Sie sich bei unseren alten Freunden: Entropie Und dunkle Energie. Das Universum befindet sich im Beschleunigungsmodus und tritt in eine Phase exponentiellen Wachstums ein, die für immer andauern wird. Die Dinge werden sehr schnell einfrieren.

Was interessiert uns?

Das alles ist natürlich wunderbar, und Rekorde zu brechen ist auch schön. Aber was ist der Sinn? Nun, es gibt viele gute Gründe, niedrige Temperaturen zu verstehen, und zwar nicht nur als Gewinner.

Die guten Leute am NIST zum Beispiel würden einfach gerne eine coole Uhr machen. Zeitstandards basieren auf Dingen wie der Frequenz des Cäsiumatoms. Wenn sich das Cäsiumatom zu stark bewegt, führt dies zu Unsicherheiten bei den Messungen, die schließlich zu Fehlfunktionen der Uhr führen.

Aber was noch wichtiger ist, insbesondere aus wissenschaftlicher Sicht, verhalten sich Materialien bei extrem niedrigen Temperaturen verrückt. So wie beispielsweise ein Laser aus Photonen besteht, die miteinander synchronisiert sind – mit derselben Frequenz und Phase –, kann ein Material entstehen, das als Bose-Einstein-Kondensat bekannt ist. Darin befinden sich alle Atome im gleichen Zustand. Oder stellen Sie sich ein Amalgam vor, bei dem jedes Atom seine Individualität verliert und die gesamte Masse wie ein Null-Superatom reagiert.

Bei sehr niedrigen Temperaturen werden viele Materialien supraflüssig, das heißt, sie können überhaupt keine Viskosität mehr haben, sich in ultradünnen Schichten stapeln und sogar der Schwerkraft trotzen, um ein Minimum an Energie zu erreichen. Außerdem werden viele Materialien bei niedrigen Temperaturen supraleitend, sodass kein elektrischer Widerstand mehr vorhanden ist. ist in der Lage, auf äußere Magnetfelder so zu reagieren, dass sie diese im Metall vollständig aufheben. Als Ergebnis können Sie kalte Temperatur und einen Magneten kombinieren und so etwas wie Levitation erhalten.

Warum gibt es den absoluten Nullpunkt, aber kein absolutes Maximum?

Schauen wir uns das andere Extrem an. Wenn die Temperatur lediglich ein Maß für die Energie ist, können wir uns einfach vorstellen, dass Atome immer näher an die Lichtgeschwindigkeit herankommen. Das kann doch nicht ewig so weitergehen, oder?

Die kurze Antwort lautet: Wir wissen es nicht. Es ist möglich, dass es buchstäblich so etwas wie eine unendliche Temperatur gibt, aber wenn es eine absolute Grenze gibt, liefert das junge Universum einige ziemlich interessante Hinweise darauf, was es ist. Die höchste jemals bekannte Temperatur (zumindest in unserem Universum) ereignete sich wahrscheinlich während der sogenannten Planckschen Zeit. Es war einen Moment 10^-43 Sekunden nach dem Urknall, als sich die Schwerkraft von der Quantenmechanik und der Physik trennte und genau das wurde, was sie jetzt ist. Die Temperatur betrug zu diesem Zeitpunkt etwa 10^32 K. Das ist eine Trillion Mal heißer als das Innere unserer Sonne.

Auch hier sind wir uns überhaupt nicht sicher, ob dies die heißeste Temperatur ist, die es geben könnte. Da wir zu Plancks Zeiten noch nicht einmal ein großes Modell des Universums haben, sind wir nicht einmal sicher, ob das Universum einen solchen Zustand erreicht hat. Auf jeden Fall sind wir dem absoluten Nullpunkt um ein Vielfaches näher als der absoluten Wärme.