Naturwissenschaftliche Lösung der Woche 5

Naturwissenschaftliche Lösung der Woche 5

In der NWA-Frage 5 ging es um Thermodynamik (hui.. das klingt schon wieder so schwergewichtig und kompliziert):

Gibt es, abgesehen von der tiefsten Temperatur, auch eine höchste Temperatur?

Die Antwort lautet: Ja.

Aber eins nach dem anderen. Temperatur ist, wenn wir ganz nah an einen Stoff heranzoomen, nichts anderes als die Bewegung seiner Moleküle. Je heißer ein Stoff ist, desto schnell bewegen sich die Moleküle. Und je kälter etwas ist, desto langsamer. Wenn es sich irgendwann gar nicht mehr bewegt, haben wir die kälteste, mögliche Temperatur gefunden.

Minus 273°C oder 0° Kelvin.

Jetzt schauen wir in die andere Richtung: Je heißer, desto schneller. Die Stickstoffmoleküle in der Luft unseres Backofens erreichen bei 177°C eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 2300km/h. Wird es noch heißer, werden die Teilchen noch schneller.

Wenn sie nun aneinanderkrachen, dann zerfallen sie in kleine Bruchstücke. Und je heftiger sie miteinander zusammenstoßen, desto kleiner werden die Teile. Irgendwann zerfallen sogar die Atome selbst. Übrig bleiben die kleinsten Bestandteile, die Elektronen.

Einstein hat nun vor einigen Jahren zwei verblüffende Theorien veröffentlicht. Die eine besagt, dass nichts schneller ist, als das Licht und die andere, dass es einen Zusammenhang zwischen Energie und Masse (dem “Gewicht”) eines Körpers gibt.

Wenn nun unser Brei aus Atombruchstücken und Elektronen immer heißer und heißer wird, sich die einzelnen Bestandteile immer schneller und schneller bewegen, dann gibt es eine natürliche Grenze: die Lichtgeschwindigkeit. Schneller geht’s nicht – heißer wird’s nicht.

Und das sind etwa 140.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Grad (in Worten: 140 Quintillionen Grad) – ob Fahrenheit oder Celsius, können wir uns aussuchen.

Sollte Sie demnächst an einem strahlenden Sommertag jemand fragen: »Hey, wie warm kann’s denn werden?«, sagen Sie es ihm doch einfach. 🙂

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