Kuinka kylmä maailmankaikkeudessa voi olla? Mikä on havaittavan maailmankaikkeuden kylmin paikka?

Vastaus ensimmäiseen visaiseen kysymykseen on se, että fysiikan lakien mukaan aineen lämpötilan alaraja on -273,15 celsiusastetta. Lukema tunnetaan myös nimellä absoluuttinen nollapiste. Ja ei, missään ei ole niin kylmä. Kyseessä on teoreettinen lämpötila, jota on mahdotonta saavuttaa.

Miksi? Absoluuttisen nollapisteen vallitessa kaikki atomit olisivat jämähtäneet täysin paikoilleen ja elektronit olisivat alhaisimmilla energioillaan. Nämä seikat eivät voi millään tavalla tai missään olosuhteissa toteutua, joten myös nollapiste on mahdottomuus.

Hyvin lähelle sitä on kuitenkin tieteen nimissä päästy.

Yhdysvaltalaisen Massachusettsin teknillisen korkeakoulun tutkijat saavuttivat alhaisimman lämpötilan maailmanennätyksen laboratorio-olosuhteissa vuonna 2003. Absoluuttisesta nollapisteestä jäätiin vain puolimiljardisosan asteen päähän.

Entäs se kylmin paikka? Havaittavan kaikkeuden kylmin tunnettu paikka on 5 000 valovuoden päässä Maasta sijaitseva Bumerangin tähtisumu -272,15 celsiusasteella. Ihan vertailun vuoksi: oman aurinkokuntamme tähden, Auringon lähin naapuritähti, Proxima Centauri on 4,24 valovuoden päässä planeetastamme.

Mikä on kuumin mahdollinen lämpötila?

ScienceAlert-sivusto pohti tätä kysymystä artikkelissaan ja nosti alla näkyvän, BBC:n vuonna 2013 tehtaileman, brittimitoilla eli lyhyellä asteikolla lasketun lämpötiloja käsittelevän infografiikan esiin jutussaan.

Kautta aikojen kuumin, tuhannen kvadriljoonan (numero 1 ja 27 nollaa) celsiusasteen lämpötila paahtoi noin 13,8 miljardia vuotta sitten sinä hetkenä, jona universumi oli alkuräjähdyksen seurauksena päässyt ikään, joka vastaa sekunnin murto-osan määrettä, jossa on desimaalipilkun jälkeen 34 nollaa.

Käytännön luku on kuumuuden osalta nyt käsitelty ja voidaan siirtyä vanhalle kunnon teoreettiselle puolelle.

Fysiikan lakien mukaan aineen teoreettinen, mutta ei todellisuudessa mahdollinen absoluuttinen maksimikuumuus eli Planckin lämpötila tai lämpötilan yläraja on 1 420 kvintiljoonaa celsiusastetta eli tarkalleen ottaen 1,417 ja 32:n perää pitävän nollan lämpötila. Huh hellettä!

Esimerkiksi Auringon ytimessä aaltoilee vain 15 miljoonan asteen lomahelle.

Palataanpa takaisin maankamaralle. Mikä on korkein maapallolla saavutettu, ihmisen luoma lämpötila?

Sehän on 5,5 biljoonaa celsiusastetta!

Sveitsissä sijaitsevan Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen CERNin tieteilijät saivat hurjan lukeman lämpömittareihinsa vuonna 2012. He törmäyttivät maailman suurimmassa hiukkaskiihdyttimessä, Suuressa Hadronitörmäyttimessä lyijyioneja toisiinsa, jonka seurauksena syntyi kvarkkigluoniplasmaa.

Plasman lämpötila ylsi 5,5 biljoonaan plusasteeseen silmänräpäystäkin lyhyemmän hetken sisällä.