Si la temperatura hace que las partículas vibran más rápido, y movimiento está limitado por la velocidad de la luz, luego temperatura debe limitarse así que supongo. ¿Por eso, no hay límites?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Creo que el problema aquí es que usted está siendo vaga acerca de los límites de la Relatividad Especial de imponer. Vamos a conseguir este aclarado por ser un poco más preciso.
La velocidad de cualquier partícula es, por supuesto, limitada por la velocidad de la luz c. Sin embargo, la teoría de la Relatividad Especial no implica ningún tipo de límite en energía. De hecho, como la energía de una enorme partícula tiende hacia el infinito, su velocidad tiende a la velocidad de la luz. Específicamente,
$$E = \text{resto de la masa de energía} + \text{energía cinética} = \gamma mc^2$$
donde $\gamma = 1/\sqrt{1-(u/c)^2}$. Claramente, para cualquier nivel de energía y por lo tanto, cualquier gamma, $u$ es todavía limitada desde arriba por $c$.
Sabemos que microscópicos (interna) de la energía se refiere a macroscópico de la temperatura por un factor constante (en el orden de la constante de Boltzmann), por lo tanto la temperatura de las partículas, como la energía, no tiene un límite real.
Hay un máximo absoluto de temperatura, y es $0^{-}$. :)
Bueno, se que suena tonto, pero la busque en L&L: Física Estadística I.
Pensar en un Ising paramagnet en un campo externo: En "cero" de la temperatura (o en realidad $0^{+}$) la energía libre de un sistema puede ser minimizada por una única configuración de mínima energía. Como planteamos la temperatura, el número de microstates con un poco más de energía crece rápidamente, por lo que tenemos una menor energía libre en estos entropically favorable configuraciones. Ahora seguimos todo el camino hasta el infinito de la temperatura, momento en el cual el sistema se vuelve completamente desordenada.
Pero espera, lo que si podemos hacer que el sistema aún mayor energía? En ese caso, hay menos microstates y así la derivada que define la temperatura va en negativo, y la temperatura que corresponde a estas configuraciones es de $-\infty$. Esta realidad se corresponde con el principio de la "inversión de población" en los láseres. De todos modos, más y más alto configuraciones de energía (con sus continuamente la disminución de la entropía) corresponden a la disminución de las temperaturas negativas, hasta que todas las tiradas punto contra el campo externo a $T=0^-$.
Si hay un máximo posible de física de la temperatura está muy por encima de lo que podemos llegar experimentalmente y requeriría una teoría completa de la gravedad cuántica, para entenderlo en su totalidad.
Las estrellas de neutrones son algunos de los mejores objetos en el universo de hoy, con temperaturas de hasta alrededor de 10 billones de grados Kelvin ($10^{12} K$). Temperaturas similares se han alcanzado en las colisiones de iones pesados recientemente en el Gran Colisionador de hadrones para volúmenes muy pequeños y de los tiempos. A estas temperaturas, incluso las de los protones y de los neutrones en materia nuclear se separan dejando sólo un plasma de quarks y glouns.
Pero estas temperaturas son frescas en comparación con los primeros momentos del big bang. De acuerdo a nuestra incompleta teorías que algo muy extraño sucede cuando usted llegue a la temperatura de Planck, que es de alrededor de $10^{32} K$, así que una de las 20 órdenes de magnitud mayor que cualquier cosa que se puede producir.
En la temperatura del espacio-tiempo en sí debe ser muy excitado por las interacciones gravitacionales con agua caliente en la materia. Algunas personas piensan que el espacio-tiempo que pasa a través de algún tipo de transición de fase en este punto, pero si no tenemos muy poca comprensión de qué tipo de fase de estado está más allá o si las temperaturas pueden subir más. Tal entendimiento es en el ámbito de la gravedad cuántica, que todavía no está plenamente desarrollado. Tales física puede describir los primeros momentos del big bang y tal vez en ningún otro lugar en el universo.
Tenemos dos razones para no haber un límite. Como everyother comentarista aquí se ha dicho, SR no limitar la energía por partícula. En realidad la energía por cada grado de libertad sería una más precisa declaración. En cualquier caso la temperatura no equivale directamente a la energía por partícula DP, sino más bien a la staistical probabilidades, es decir, que la relación de probabilidades de que un estado particular de ser ocupada es proporcional a e(- delta e/kT ). (Incluso los que sólo se aplica a la baja densidad límite, fermiones están limitados a una partícula permitida por el estado, por lo que en algunos de alta densidad baja de los límites de temperatura (de estado sólido, y el degenerado estado (algunos de los interiores estelares, enanas blancas, etc.)) el de menor energía de los estados son casi totalmente ocupada. Pero, en cualquier caso, la temperatura se aplica a la distribución de probabilidad de la ocupación de los estados con diferentes energías, la energía media por partícula es sólo la normalizado integral de esta densidad de energía en tiempo.