Наука
Температура – одно из фундаментальных понятий в физике, она играет огромную роль в том, что касается земной жизни любых форм . При очень высоких или очень низких температурах различные вещи могут вести себя очень странно. Предлагаем вам узнать о ряде интересных фактов, связанных с температурами.
Какая температура самая высокая?
Самая высокая температура, которую создал человек, составила 4 миллиарда градусов Цельсия. Трудно поверить, что температура вещества может достичь такого невероятного уровня! Эта температура в 250 раз выше температуры ядра Солнца.
Невероятный рекорд был поставлен в Естественной Лаборатории Брукхэвена в Нью-Йорке в ионном коллайдере RHIC , длина которого - около 4 километров.
Ученые заставили столкнуться ионы золота, пытаясь воспроизвести условия Большого взрыва, создав кварк-глюонную плазму. В таком состоянии частицы, которые составляют ядра атомов – протоны и нейтроны, разбиваются, в результате чего получается "суп" из конституэнтных кварков.
Экстремальная температура в Солнечной системе
Температура среды в Солнечной системе отличается от той, к которой мы привыкли на Земле. Наша звезда Солнце невероятно горячая. В ее центре температура составляет около 15 миллионов Кельвинов , а поверхность Солнца имеет температуру всего около 5700 Кельвинов.
Температура в ядре нашей планеты составляет примерно столько же, сколько температура поверхности Солнца. Самая горячая планета Солнечной системы – Юпитер, температура ядра которого в 5 раз выше , чем температура поверхности Солнца.
Самая холодная температура в нашей системе зафиксирована на Луне: в некоторых кратерах в тени температура составляет всего 30 Кельвинов выше абсолютного нуля. Эта температура ниже, чем температура Плутона!
Температура среды обитания человека
Некоторые народы живут в весьма экстремальных условиях и необычных местах, не совсем удобных для жизни. Например, одни их самых холодных населенных пунктов – поселок Оймякон и город Верхноянск в Якутии , Россия. Температура зимой тут в среднем составляет минус 45 градусов Цельсия.
Самый холодный более крупный город тоже находится в Сибири – Якутск с населением около 270 тысяч человек . Температура зимой там составляется также около минус 45 градусов, а вот летом может подниматься до 30 градусов !
Самая высокая среднегодовая температура была замечена в оставленном городе Даллол , Эфиопия. В 1960-х годах тут зафиксировали средний показатель температуры - 34 градуса Цельсия выше нуля. Среди крупных городов самым жарким считается город Бангкок , столица Таиланда, где средняя температура составляет в марте-мае также около 34 градусов.
Самая экстремально высокая температура, где работают люди, замечена в золотых шахтах Mponeng в Южной Африке. Температура на уровне около 3 километров под землей составляет плюс 65 градусов Цельсия . Предпринимаются меры для охлаждения шахт, например, используют лед или изолирующие покрытия для стен, чтобы шахтеры могли работать без перегревания.
Какая температура самая низкая?
В попытках получить самую низкую температуру , ученые столкнулись с рядом важных для науки вещей. Человеку удалось получить самые холодные вещи во Вселенной, которые намного холоднее, чем любая вещь, созданная природой и космосом.
Замораживание допускает понижение температуры до нескольких милиКельвинов. Самая низкая температура, которую удалось достичь в искусственных условиях - 100 пикоКельвинов или 0.0000000001 K . Чтобы добиться такой температуры, необходимо воспользоваться магнитным охлаждением. Также подобных низких температур можно добиться, используя лазеры.
При таких температурах материал ведет себя вовсе не так, как при обычных условиях.
Какая температура в космосе?
Если вы, к примеру, возьмете в открытый космос термометр и оставите его там на некоторое время в месте, далеком от источника радиации, вы можете заметить, что он показывает температуру 2,73 Кельвина или около минус 270 градусов Цельсия . Это самая низкая естественная температура во Вселенной.
В космосе температура держится выше абсолютного нуля за счет радиации, которая осталась после Большого взрыва. Хотя космос очень холодный по нашим меркам, интересно отметить, что одной из важнейших проблем, с которыми сталкиваются космонавты в космосе, является жара .
Голый металл, из которого сделаны объекты, находящиеся на орбите, может нагреваться до 260 градусов Цельсия из-за свободных солнечных лучей. Чтобы понизить температуру кораблей, их нужно обертывать в специальный материал, который может понизить температуру только в 2 раза.
Температура открытого космоса тем не менее постоянно падает . Теории об этом появились уже давно, однако только недавние измерения подтвердили, что Вселенная охлаждается примерно на 1 градус каждые 3 миллиарда лет.
Температура космоса будет приближаться к абсолютному нулю, однако никогда его не достигнет. Температура на Земле не зависит от той температуры, которая сегодня имеется в космосе, и мы знаем, что наша планета последнее время постепенно нагревается.
Что такое теплород?
Тепло – механическое свойство материала. Чем горячее объект, тем больше энергии имеют его частицы во время движения. Атомы веществ в горячем твердом состоянии вибрируют быстрее, чем атомы тех же, но охлажденных веществ.
Будет ли вещество оставаться в жидком или газообразном состоянии зависит от того, до какой температуры его нагреть . Сегодня об этом знает любой школьник, однако до 19-го столетия ученые полагали, что тепло само по себе является субстанцией – невесомым флюидом , названным теплород .
Ученые считали, что этот флюид испарялся из теплого материала, таким образом, охлаждая его. Он может перетекать из горячих объектов в холодные . Многие прогнозы, основанные на этой теории, на самом деле верны. Несмотря на заблуждения по поводу тепла, были сделаны многие действительно правильные выводы и научные открытия . Теория теплорода была окончательно побеждена в конце 19-го века.
Существует ли самая высокая температура?
Абсолютный нуль – температура, ниже которой невозможно опуститься. А какая температура самая высокая из возможных? Наука пока точно ответить на этот вопрос не может.
Самой высокой температурой называют Планковскую температуру . Именно эта температура была во Вселенной в момент Большого взрыва , согласно представлениям современной науки. Эта температура равна 10^32 Кельвинов.
Для сравнения: если вы можете представить, эта температура в миллиарды раз больше самой высокой температуры , полученной искусственно человеком, о которой упоминалось ранее.
Согласно стандартной модели, Планковская температура пока остается самой высокой температурой из возможных . Если существует что-то еще более горячее, то привычные нам законы физики перестанут работать.
Есть предположения, что температура может подняться еще выше этого уровня , но что произойдет в таком случае, наука объяснить не может. В нашей модели реальности что-либо более горячее существовать не сможет. Может быть, реальность станет другой?
Каждое тело в природе обладает определенной температурой. Воздух тоже нагревается и остывает. Конечно, многим нравится тепло, и кто-то стремится холодные месяцы провести на жарких курортах. Однако существует список мест, которые посещать стоит с осторожностью. Ведь там самая высокая температура на Земле.
Эфиопия, Даллол
Самая высокая зарегистрированная температура на Земле была отмечена в Эфиопии. Поселение Даллол расположено в Афарской котловине. Именно это место удерживает лидерство в списке самых жарких мест. Здесь была зафиксирована самая высокая среднегодовая температура. В период с 1960 и по 1966 год данный показатель в поселении Даллол составлял 34,4°С. Конечно, жара в этой местности не считается ужасающей. Однако такая температура здесь держится на протяжении всего года. При этом потоки теплого воздуха идут не только от солнца - сверху, но и от нагретой почвы - снизу. Именно по этой причине здесь самая высокая температура на Земле.
Стоит отметить, что Афарская котловина представляет собой регион с вулканической активностью, так как совсем рядом располагается вулкан Даллол. Конечно, это адское место является городом-призраком. В далеком 1960 году в этой местности было создано горнорудное поселение. К тому же Афарская котловина является самым отдаленным на планете местом. Сообщение с поселением Даллол осуществлялось благодаря караванным путям, которые направлялись лишь для доставки и сбора соли.
Израиль, Тират-Цви
Итак, где самая высокая температура на Земле, разобрались. Конечно, поселение Даллол - это не единственное уникальное место. В список самых жарких место входит Тират-Цви. Это местно представляет собой религиозный кибуц, находящийся в Израиле. Тират-Цви расположено в долине Бейт-Шеана. В 1942 году, а если быть точнее - 21 июня, здесь была зарегистрирована самая высокая температура на Земле, которая когда-либо была отмечена в Азии. Этот показатель составлял 53,9°С.
Река Иордан поддерживает жизнедеятельность населенного пункта и обеспечивает плодородие грунта. Однако в летние жаркие месяцы лучи солнца просто выжигают эту долину.
Тунис, Кебили
Большинство мест, где была зарегистрирована самая высокая температура на Земле, остается заброшенными. В этот список входит и пустынный оазис Кебили, находящийся в Тунисе. Однако именно здесь местное население спасается от выжигающих солнечных лучей. Ведь здесь есть животворящая вода и, конечно же, пальмы.
Несмотря на все положительные стороны оазис Кебили остается самым жарким. На его территории ртутный столбик подымается, как правило, практически до 55°С.
Мали, Тимбуку
Город Тимбуку, который является частью Мали, имеет богатую историю. Однако город постепенно сдает свои позиции и понемногу отступает перед песками пустыни Сахара. Тимбуку также входит в список самых жарких мест. Нередко на улицах города можно увидеть большие песчаные дюны. Очень часто дома оказываются погребенными под песком, который заносится сюда ветрами.
Конечно, близость пустыни - это еще не самая большая проблема. Население Тимбуку вынуждено бороться с невыносимой жарой. Нередко температура воздуха подымается здесь выше 55°С.
Аравийский полуостров, Руб-эль-Хали
Южная треть Аравийского полуострова поглощена песками пустыни Руб-эль-Хали. Она захватывает часть территории ОАЭ, Йемена, Омана и Саудовской Аравии. Стоит отметить, что Руб-эль-Хали - это песчаная непрерывная пустыня, которая считается самой большой в мире. Помимо этого, эта местность считается наиболее жаркой. За год в среднем здесь выпадает осадков менее 30 миллиметров. Это очень мало. К тому же температура воздуха здесь подымается выше 56°С.
Россия – самая большая страна в мире, занимает 1/8 часть суши Земли и чрезвычайно богата природными рекордами. Здесь расположено самое глубокое в мире озеро – Байкал, самая высокая горная вершина – Эльбрус, Земля Франца Иосифа, самый северный архипелаг на планете, самая длинна европейская река – Волга. Перечислять можно еще очень долго.
Кроме географических рекордов, России принадлежит еще один – погодный. Дело в том, что именно на территории самой большой страны в мире зафиксирована самая низкая температура.
На правобережной стороне речки Яна расположился самый северный город Якутии – Верхоянск. Его и городом назвать трудно. Скорее, небольшой поселок городского типа с населением 1150 человек, по данным переписи 2015 года.
В России морозы не редкость, но городок прославился своими экстремальными погодными условиями. Именно здесь 15 января 1885 года температура опустилась до -67,8 0 С, что на сегодняшний день является самой низкой официально зарегистрированной температурой в мире на территории постоянно населенного пункта. Такой жуткий холод очень непросто пережить и сегодня. А тогда в Верхоянске не было централизованного отопления, и людям самим приходилось поддерживать тепло в домах с помощью дров. В ту суровую зиму замерзло много диких зверей, птиц и бродячих собак.
Свой рекорд городок подтвердил в феврале 1892 года, а зимой 1933 года на улице трещал мороз -67,7 0 С.
Интересно, что коротким летом здесь поднимается температура до 30 0 С. Абсолютный максимум зарегистрирован в июле 1988 года, когда воздух в Верхоянске прогрелся до +37,3 0 С. Таким образом, России принадлежит еще один рекорд – самая большая разница максимальных и минимальных температур.
В 2005 году горожане присутствовали на торжественном открытии мемориальной доски в честь 120-летнего рекорда – абсолютного температурного минимума на Земле в населенном пункте. Верхоянску официально присвоен статус самого холодного города на планете и Полюс холода Северного полушария Земли.
Оймякон, Якутия
В Якутии есть еще один населенный пункт, который отстаивает право называться самым холодным городом в мире. Жители села Оймякона утверждают, что именно здесь была зарегистрирована самая низкая температура -82 0 С в январе 1916 года. В доказательство того, что Оймякон – наиболее суровое место с постоянным населением не только в России, но и на всем земном шаре, приводятся такие температурные данные:
- 1892 год – минус 67,8 0 С,
- в 1924 и 1926 гг. – минус 71,2 0 С,
- 1933 год – «всего» минус 67,7 0 С и минус 69,6 0 С,
- 1938 год –77,8 0 С ниже нуля.
В данный момент эта информация проверяется, и если официально подтвердится, что в Оймяконской долине, действительно, наблюдались такие жуткие морозы, то Верхоянск потеряет свое первенство как самое холодное место на Земле и Полюс холода, и эти звания получит Оймякон.
Верхоянск и Оймякон – города, принадлежащие азиатской части России. В европейской части страны самая низкая температура наблюдалась в селе Усть-Щугер (Республика Коми) 31 декабря 1978 года – -58,1 0 С.
Станция «Восток»
Выше рассматривались населенные пункты, в которых самые суровые зимы на планете. Если говорить о точках земной поверхности, где не проживает постоянное население, то самая низкая температура в мире – -89,2 0 С – была зарегистрирована 21 июля 1983 года в координатах 78 0 27’ южной широты и 106 0 50’восточной долготы. Самое интересное, что эти координаты принадлежат арктической российской научной станции «Восток». Опять же, рекорд принадлежит России…
Нормальная температура тела человека – 36,6 градусов. Поэтому все, что выше, он автоматически воспринимает, как горячее. Вопрос только в том, насколько горячее. К примеру, душ с температурой 40 градусов доставляет удовольствие, но 45 кожа уже не терпит. Горячий чай при температуре 45-50 градусов согревает и расслабляет, но при 60-70 – уже может обжечь.
Но эти значения лишь немного отличаются от нормальной температуры тела, тогда как даже на нашей планете, привычной и уютной, они могут быть значительно выше. И если вы хотите знать, когда и где была зафиксирована самая высокая температура на Земле, прочитайте эту статью.
Воздух
Летом в России температура не везде достигает даже 30-35 градусов, но и это воспринимаются многими как филиал ада.
В то же время, на нашей планете есть места куда как более жаркие. К примеру, в ливийской пустыне у поверхности земли в 2005 году была зафиксирована температура 70,1 градус. Ходить по ней босиком было просто невозможно физически. Да и находиться на солнце при такой погоде не очень приятно. В тени было ненамного лучше – около 60 градусов.
Зато у такой погоды есть большой плюс. При такой погоде вполне можно обойтись без кухни: подогреть воду до 60-65 градусов, чтобы заварить зеленый чай, пожарить яичницу на капоте машины, сделать горячие бутерброды с плавленым сыром. Вот только при такой погоде вряд ли кто-то захочет горячего чая и шкворчащей яичницы. Тут скорее мороженное и вода со льдом подойдут.
Вода
Но даже такие высокие температуры могут показаться лишь временным неудобством, по сравнению с тем, насколько может нагреваться вода. И речь сейчас не идет о ласковом теплом море или небольшой прогревшейся речушке. Мы расскажем про их старших братьях – гейзерах.
Эти подземные источники вырываются на воздух, неся в себе тепло глубинных слоев. В результате, даже в холодных странах и в холодное время года их температура может достигать впечатляющих температур. Много таких источников в Исландии, где предприимчивые местные жители решили использовать их для обогрева городов.
Главное – не подходить к нему слишком близко
В некоторых устраивают целебные (а главное - теплые) купальни, но к некоторым не рекомендуют подходить близко. К примеру, источник Deildartunguhver даже зимой находится возле точки кипения. Температура воды в нем составляет 97 градусов. Человек просто сварится в ней, но некоторые бактерии чувствуют себя вполне комфортно.
Огонь
Разумеется, ни воздух, ни вода не могут по своей температуре сравниться с третьей стихией – огнем. И его на земле тоже хватает.
Вулканы – одно из красивейших явлений природы. И одно из самых страшных тоже. Основу извержения составляет лава – расплавленные до жидкого состояния горные породы. Фактически, лава – это жидкие от жара камни.
Температура лавы может варьироваться в зависимости от состава, давления, типа вулканов и других параметров. Самыми жаркими в мире считаются гавайские, в которых лава может достигать температуры 1200 градусов. Для сравнения, примерно такую температуру имеет пламя, полученное от горения природного газа.
Земля
Но, разумеется, самая высокая температура зафиксирована все же не на поверхности Земли, а в самом её центре. Чудовищное давление вызывает резкое повышение температуры. Тут плавятся уже не только камни, но и металлы. Собственно, из жидкого металла и состоит центральная часть нашей планеты. Условия там настолько отличаются от привычных нам, что по своим физическим свойствам этот металл скорее напоминает воду.
Но если все же преодолеть это сопротивление и опуститься ещё глубже, можно наткнуться на что-то плотное – на твердую металлическую центральную часть планеты. Именно это ядро и имеет максимально возможную температуру в 6000 градусов Цельсия. Ничего горячее этого на планете не было.
Плазма
Не было, пока не появился человек. Его не устроили максимальные для нормальных стихий температуры, и он решил создать что-то, ещё более горячее – плазму. Фактически, плазма – это четвертое агрегатное состояние любого вещества, разогретого сверх газообразного состояния. Пожалуй, единственный пример – это разряд молнии.
Но если плазма встречается в природе, то людям удалось создать нечто ещё более горячее – кварк-глюонную плазму. Во Вселенной она существовал лишь считанные мгновения после Большого Взрыва, человеку же удалось воссоздать её в Большом адроном коллайдере. Правда, на те же самые доли секунд, но даже их хватило, чтобы зафиксировать максимально высокую температуру – 10 триллионов градусов.
При таком жаре плавятся не то, что камни или металл, молекулы, атомы и даже их ядра расплавляются в равномерный бульон из базовых элементарных частиц – кварков и глюонов.
Пока что это – абсолютный зафиксированный максимум не только для нашей планеты, но и для Вселенной. Конечно же, если где-то не живет своя цивилизация, которые тоже занимается изучением физики элементарных частиц. Тогда, возможно, и им удалось покорить или даже превзойти этот рубеж. Ведь при существующих законах физики может быть только абсолютный минимум температуры (-273 по Цельсию, когда замирают межатомные процессы), но не максимум.
Самая низкая температура на Земле когда-либо зарегистрированная была -89.2 градуса по Цельсию на станции «Восток» в Антарктиде 21 июля 1983 года. Был побит предыдущий мировой рекорд минимум -88.3 °С от 24 августа 1960 года на этой же станции «Восток».
Станция «Восток»
«Восток» — Российская научно-исследовательская лаборатория расположена в средней части ледника Восточной Антарктиды, примерно в 1300 километрах от географического Южного полюса.
Это место, где солнце не поднимается зимой. Помимо того, что это очень далеко на Южном полюсе, это еще и высокогорная станция на 3 420 м где зафиксирована самая низкая температура на Земле.
Условия, которые вызвали падение понятия нагретости на исключительно низком уровне «Восток» в июле 1983 года были ясные облака в сопровождении спокойного воздуха. Вертикальное перемешивание воздуха была минимальным и без ветра в течение некоторого времени.
Станция «Восток» -это не отклонение климатического режима Антарктики. 20 июля, 1968 г., нагретость на другой высоте исследовательской базы, лаборатория Плато, опустилась до -86.2 °С.
В поисках самой низкой температуры
Так называемая нагретость на станции «Восток» — это самый низкий показатель в мире после ведения наблюдений с 1912 года. Вполне вероятно, что где-то на Земле было еще холоднее, но просто не было оборудования в то время, чтобы проделать надлежащие измерения. Ведь не так много людей находятся в самых суровых условиях на земле.
Но недавно ученые установили метеорологическую станцию, где они считают, что там становится еще холоднее, чем на станции «Восток».
В общем, сочетание погоды и местной географии вызывает сильные холода. Самая холодная погода образуется когда ясное небо и спокойный воздух. Географически, самая холодная температура бывает вблизи полюсов и вдали от океанов. Плато Восточной Антарктиды, Восточной и Центральной Сибири и Центральной Гренландии предлагают такие условия.
Также становится холоднее на возвышенностях. Так несколько лет назад ученые в восточной Антарктиде поднялись вверх в поисках минимальной степени нагретости, что позволит побить рекорд минимума. Купол «Аргус» самая высокая точка на континенте (4093 м) выше на 664 метра над точкой «Восток», достаточно высоко, чтобы было заметно холоднее. На Куполе спокойный воздух и ясное небо, так необходимые для экстремальных холодов.
В 2005 году китайские и австралийские ученые создали автоматическую метеорологическую станцию на куполе для измерения суточных величин. В течение первых пяти лет эксплуатации, самая холодная температура, зарегистрированная там была -82.5 °С в июле 2005 года, не достаточно низко, чтобы установить новый рекорд.
Дистанционное зондирование с помощью спутников НАСА с 2003 по 2013 год измеряемых величин поверхности в непосредственной близости от купола, обнаружено 10 августа 2010 года где было -93.2 °С. Еще раз, почти так же холодно -93.0 °C было зафиксировано 13 июля 2013 года. Самая низкая температура была найдена в небольших впадинах на ледяном пейзаже, где холодный воздух собирается.
При объявлении этих экстремальных величин запись не признана Всемирной метеорологической организацией как экстремальное погодное и климатических явление. Международный комитет, который проверяет экстремальные погодные условия не считают величину, измеренную с помощью дистанционного зондирования в качестве официальных отчетов.
Так, что рекорд станции «Восток» в Антарктиде, который был измерен с использованием стандартного оборудования и методов, до сих пор стоит в качестве официальной самой низкой температуры на Земле — 89.2 градуса по Цельсию
Самая низкая температура в России
За пределами Антарктики Россия представляет самые холодные температуры в мире. Низкие значения до -67.7 °С были измерены в Верхоянске, Россия два дня, 5 и 7 февраля в 1992 году, в Оймяконе, Россия 6 февраля 1933 года. Оба места лежат в отдаленной части Восточной Сибири. Неофициальные сообщения из этого района утверждают, что даже более низкие температуры, вплоть до -77.8 °С были достигнуты.
Что особенно поражает Верхоянск и Оймякон в том, что в отличие от других мест с самой низкой температурой в мире, это не современные научно-исследовательские станции, а вековые поселки с несколькими сотнями постоянных жителей. Самая низкая температура в России зафиксирована в этих поселках.
Самая низкая температура западного полушария
На другой стороне земного шара, в западном полушарии, самая низкая температура воздуха была зафиксирована в Гренландии. В Северном Ледовитом океане на научно-исследовательской станции ученые Британской экспедиции во льдах на севере Гренландии зафиксировали минимальное значение -66.1 °С 9 января 1954 года. Всего за две зимы с 1952 по 1954 год зафиксирована в Северном Ледовитом океане которая опустилась ниже -59.4 °C на 16 дней.
- Самая низкая температура на Земле официально зарегистрированная
- Станция Восток, Антарктида -89.2 °С — 21 Июля 1983
- Станция Восток, Антарктида -88.3 °С — 24 Августа 1960
- Станции Плато, Антарктида -86.2 °С — 20 Июля 1968 Года
- Купол Аргус, Антарктида -82.5 °С — 12 Июля 2005 Года
- Верхоянск, Россия -67.8 °С — 5 Февраля 1892
- Верхоянск, Россия -67.8 °С — 7 Февраля 1892
- Оймякон, Россия -67.8 °С — 6 Февраля, 1933
- Северный Ледовитый океан, Гренландия -66.1 °С — 9 Января 1954