В мире существует множество рекордов. Как спортивных: кто выше прыгнет или быстрее всех пробежит. Так и физических: кто выше, у кого длиннее руки, ноги. Но не только люди и животные ставят рекорды. Их также любит ставить погода. Не только такие, как самая высокая волна, самый смертоносный ураган.
Не менее интересны рекорды в погоде, а именно в температуре. Принято выделять самую низкую и высокую температуру, и среднегодовую самую низкую и высокую. Выбрать определённых лидеров в этих показателях тяжело, как и составить рейтинг. Это связано с тем, что Землю можно разделить на несколько секторов. И привычно низкая температура в одном секторе никогда не будет замечена в другом, с более тёплым (тропическим) климатом.
Измерять принято по шкале Цельсия, признанной международной. Точно сказать, какова самая низкая температура, когда-либо бывшая на Земле, невозможно, так как только в двадцатом веке за этим стали пристально следить и фиксировать результаты.
Антарктида — «Купол Фудзи», -91.2 градуса
Также появилась информация, что в 2004 году, 3 августа, в районе японской арктической станции «Купол Фудзи» был зафиксирован новый всемирный температурный рекорд – -91,2 . Одна из причин установки нового температурного минимума — нахождение «Купола» на высоте 3786 метров над ватерлинией. Также следует отметить, что среднегодовая температура на территории Антарктиды составляет -60,2. Данный показатель по праву оставляет за Антарктидой звание самого морозного места на Земле.
Лидером в температурном минимуме является Антарктида. Это континент, который находится выше других над уровнем моря. Он полностью покрыт льдом, не имеет растительности. Здесь не бывает температурных условий выше нуля. Учитывая все климатические особенности Антарктиды, стоит отметить, что ей по праву принадлежит заслуженное звание самого холодного места в мире. Антарктида никому не принадлежит. Все результаты о её температурных показателях были предоставлены станциями, находящимися на её территории. Антарктиду называют Южным полюсом холода. Полюсом холода принято называть место, отмеченное самой холодной температурой.
Самую низкую официально подтверждённую температуру в Антарктиде зарегистрировала российская станция «Восток». Столбик термометра в тот раз опустился до -89,2 . Рекорд был зафиксирован в 1983 году, 21 июля. Это было сделано на высоте 3420 метров над уровнем моря.
Азия — Верхоянск, температура -67.8 градусов
В 1855 году в этой Восточной части Сибири была зафиксирована температура около -67,8 градусов. Официально ведётся спор, но большинство настаивает на том, чтобы отдать звание Полюса холода именно Верхоянску. Есть недокументальные сведения в пользу Оймякона, что в 1924 году в населённом пункте была зафиксирована более низкая температура, составившая -71,2 градуса по Цельсию. А в 1938 – -77,8 градусов по Цельсию.
Спор о более холодном климате ведётся до сих пор. Интересный факт, что Оймякон претендует на звание и Северного Полюса холода, и на всемирное. Объясняется это тем, что учитывается разница размещения над уровнем моря с арктической станцией «Восток». Поэтому Оймякон имеет право именоваться всемирным полюсом холода. Представили населённого пункта считают, что надо распределять это звание, учитывая не только температуру, но и местонахождение. Станция «Восток» располагается на высоте 3420 метров. Тогда как Оймякон находится на 741 метре.
В Оймяконе температура однажды опустилась до -67,7 градусов .Стоит отметь, что низшими температурными показателями тягаться с Антарктидой невозможно. Но каждый континент имеет свои температурные рекорды, которые не сильно уступят Южному Полюсу холода. Такой конкурент есть в Азии, именно в России. В мире его называют Северный Полюс холода – Оймякон. Это место находится на высоте 741 метр над ватерлинией.
Некоторые считают, что Оймякон — самое суровое место с температурой ниже нуля, имеющее постоянное население. -67,7 – с таким показателем принято считать Оймякон Северным полюсом холода. Главная проблема в том, что не только один Оймякон претендует на почётное звание Полюса холода. На эту тему идёт немало споров. И многие учёные считают Верхоянск самой холодной точкой Азии и северной части полушария.
Европа -Усть-Щугор, температура -58.1 градус
Самая низкая температура ещё раз была отмечена в России, но уже в её европейской части Сибири. Усть-Щугор – небольшое село на территории республики Коми. Оно известно только своими температурными рекордами. -58,1 – именно с таким показателем данному населённому пункту удалось установить самую низкую температуру в Европе. Это было совершено под самый Новый год, 31 декабря 1978 года.
Северная Америка — Нортайс, температура -66.1 градус
Венцом торжества стал гренландский Нортайс в 1954 году, 9 января. Он пришёл в рейтинг самых низкий температур с личным рекордом в -66,1 градус по Цельсию. 2345 метров над ватерлинией (Гренландский ледяной щит) – именно на такой высоте находится рекордсмен Северной Америки среди температур ниже нуля.
Южная Америка — Валье-де-лос-Патос-Супериор, температура -39 градусов
Холодом порадовала жаркая и странная Аргентина. Это произошло в Валье-де-лос-Патос-Супериор, где температура упала в 1972 году. Температура достигла отметки -39 17 июля. Как и в предыдущих случаях, немаловажную роль сыграла высота расположения – 2880 метров над уровнем моря.
Австралия — Шарлотт Пасс, температура -23 градуса
Южный континент, на первый взгляд такой жаркий, имеет свою снежную сторону. Шарлотт Пасс – самая холодная зона Австралии. Где в зимние месяцы температура вполне может быть ниже нуля. 1755 метров над уровнем моря сыграли свою роль. И дали рекорд для Австралии в -23 градуса. Что на первый взгляд может показаться не так холодно. Но только если ты не привык встречать Новый год на пляже и в купальнике. Здесь находится единственный и уникальный горнолыжный курорт Австралии.
Африка — Ифран, температура -23.9 градуса
Последняя в списке, но не последняя по значению. Даже в Африке бывает холодно – Ифран, Марокко. В 1935 году город порадовал температурой -23,9 градусов . Впоследствии из-за непривычно холодного климата для Африки он был сделан горнолыжным курортом.
Какая температура в космосе за пределами земной атмосферы? А в межзвездном пространстве? А если мы выйдем за пределы нашей галактики, будет ли там холоднее, чем внутри Солнечной системы? И можно ли вообще говорить о температуре применительно к вакууму? Попробуем разобраться.
Что такое тепло
Для начала необходимо понять, чем же в принципе является температура, как образуется тепло и отчего возникает холод. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть строение материи на микроуровне. Все вещества во Вселенной состоят из элементарных частиц - электронов, протонов, фотонов и так далее. Из их сочетания образуются атомы и молекулы.
Микрочастицы не являются неподвижными объектами. Атомы и молекулы постоянно колеблются. А элементарные частицы и вовсе перемещаются со скоростями, близкими к световым. Какая тут связь с температурой? Прямая: энергия движения микрочастиц - это и есть тепло. Чем сильнее колеблются молекулы в куске металла, например, тем горячее он будет.
Что такое холод
Но если тепло - это энергия движения микрочастиц, то какой будет температура в космосе, в вакууме? Конечно, межзвездное пространство не совсем пустое - сквозь него движутся фотоны, несущие свет. Но плотность материи там намного ниже, чем на Земле.
Чем меньше атомы сталкиваются друг с другом, тем слабее греется вещество, которое из них состоит. Если находящийся под большим давлением газ выпустить в разреженное пространство, его температура резко понизится. На этом принципе основана работа всем известного компрессорного холодильника. Таким образом, температура в открытом космосе, где частицы находятся очень далеко друг от друга и не имеют возможности сталкиваться, должна стремиться к абсолютному нулю. Но так ли это на практике?
Как происходит передача тепла
Когда вещество нагревается, его атомы испускают фотоны. Это явление тоже хорошо всем знакомо - накалившийся металлический волосок в электрической лампочке начинает ярко светиться. При этом фотоны переносят тепло. Таким образом энергия переходит от горячего вещества к холодному.
Космическое пространство не только пронизано фотонами, которые испускают бесчисленные звезды и галактики. Вселенная заполнена также так называемым реликтовым излучением, которое образовалось на ранних этапах ее существования. Именно благодаря этому явлению температура в космосе не может опуститься до абсолютного нуля. Даже вдали от звезд и галактик материя будет получать рассеянное по Вселенной тепло от реликтового излучения.
Что такое абсолютный нуль
Никакое вещество нельзя охладить ниже определенной температуры. Ведь остывание - это потеря энергии. В соответствии с законами термодинамики в определенной точке энтропия системы достигнет нуля. В этом состоянии вещество уже не сможет терять энергию. Это и будет предельно возможная низкая температура.
Наиболее яркой иллюстрацией этого явления может служить климат Венеры. Температура на ее поверхности достигает 477 °C. Благодаря атмосфере Венера жарче, чем Меркурий, который находится ближе к Солнцу.
Средняя температура поверхности Меркурия 349,9 °C днем и минус 170,2 °C ночью.
Марс может нагреваться до 35 градусов Цельсия летом на экваторе и охлаждаться до -143 °C зимой в районе полярных шапок.
На Юпитере температура достигает -153 °C.
Но холоднее всего на Плутоне. Температура его поверхности - минус 240 °C. Это лишь на 33 градуса выше абсолютного нуля.
Самое холодное место в космосе
Выше было сказано, что межзвездное пространство прогревается реликтовым излучением, а потому температура в космосе по Цельсию не опускается ниже минус 270 градусов. Но оказывается, могут существовать и более холодные участки.
В 1998 году телескоп Хаббл обнаружил газо-пылевое облако, которое стремительно расширяется. Туманность, названная Бумерангом, образовалась вследствие явления, известного как звездный ветер. Это очень интересный процесс. Суть его состоит в том, что из центральной звезды с огромной скоростью "выдувается" поток материи, которая попадая в разреженное космическое пространство охлаждается вследствие резкого расширения.
По оценкам ученых, температура в туманности Бумеранг составляет всего один градус по шкале Кельвина, или минус 272 °C. Это самая низкая температура в космосе, которую на данный момент удалось зафиксировать астрономам. Туманность Бумеранг находится на расстоянии 5 тысяч световых лет от Земли. Наблюдать ее можно в созвездии Центавра.
Самая низкая температура на Земле
Итак, мы выяснили, какая температура в космосе и какое место самое холодное. Теперь остается узнать, какие самые низкие температуры были получены на Земле. А произошло это в ходе недавних научных экспериментов.
В 2000 году исследователи из Технологического университета в Хельсинки охладили кусок металла родия почти до абсолютного нуля. В ходе эксперимента была получена температура равная 1*10 -10 Кельвина. Это всего на 0,000 000 000 1 градуса выше нижнего предела.
Целью исследований было не только получение сверхнизких температур. Основная задача заключалась в изучении магнетизма ядер атомов родия. Это исследование было весьма успешным и принесло ряд интересных результатов. Эксперимент помог понять, как магнетизм влияет на сверхпроводящие электроны.
Достижение рекордно низких температур состоит из нескольких последовательных этапов охлаждения. Вначале с помощью криостата металл охлаждается до температуры 3*10 -3 Кельвина. На следующих двух этапах используется метод адиабатического ядерного размагничивания. Родий охлаждается до температуры сначала 5*10 -5 Кельвина, а затем достигает рекордно низкой температуры.
Какая температура самая большая во Вселенной?
Это поразительно, но самая высокая температура во Вселенной в 10 триллионов градусов по Цельсию была получена искусственным путем на Земле. По информации ресурса абсолютный рекорд температуры был установлен 7 ноября 2010 года в Швейцарии при эксперименте на Большом адронном коллайдере – БАК (самом мощном в мире ускорителе элементарных частиц).
В рамках эксперимента на БАК ученые поставили задачу – получить кварк-глюонную плазму, которая заполняла Вселенную в первые мгновения ее возникновения после Большого взрыва. С этой целью на скорости, близкой к скорости света, ученые столкнули пучки ионов свинца, обладающие колоссальной энергией. При столкновении тяжелых ионов начали возникать “мини-большие взрывы” – плотные огненные сферы, имевшие столь чудовищную температуру. При таких температурах и энергиях ядра атомов буквально плавятся и образуют “бульон” из составляющих их кварков и глюонов. В результате в лабораторных условиях и была получена кварк-глюонная плазма с самой высокой температурой с момента возникновения Вселенной.
До этого ни в одном эксперименте ученым еще не удавалось получить столь немыслимо высокой температуры. Для сравнения: температура распада протонов и нейтронов составляет 2 триллиона градусов по Цельсию, температура нейтронной звезды, которая формируется сразу после взрыва сверхновой, составляет 100 миллиардов градусов.
Наше родное Солнце относится к желтым карликам и имеет температуру ядра в 50 миллионов градусов. Таким образом, температура полученной кварк-глюонной плазмы в 200 тысяч раз превысила температуру ядра Солнца. В тоже время в окружающем космосе обычно царит первозданный холод, так как средняя температура Вселенной только на 0,7 градуса выше абсолютного нуля.
Какая температура самая низкая во Вселенной?
А теперь угадайте – где и как была получена самая низкая температура во Вселенной? Правильно! Тоже на Земле.
В 2000 году группа финских ученых (из лаборатории низких температур Технологического университета в Хельсинки), которая занималась изучением магнетизма и сверхпроводимости в редком металле “Родий”, удалось получить температуру 0,1 нК — пишет . В настоящее время это самая низкая температура, полученная на Земле и Самая низкая температура во Вселенной.
Второй по снижению температуры рекорд был установлен в Массачусетском Технологическом Институте. В 2003 году там удалось получить сверх-холодный газ Натрия.
Получение сверхнизких температур, искусственным путем, является выдающимся достижением человечества. Исследования в этой области чрезвычайно важны для изучения эффекта сверхпроводимости, использование которого (в свою очередь) может вызвать настоящую индустриальную революцию.
В природе самая низкая температур была зарегистрирована в туманности Бумеранг. Эта туманность расширяется и выбрасывает охлажденный газ со скоростью 500 000 км/ч. За счет огромной скорости выброса молекулы газа охладились до -271 °С. Это является самой низкой из официально зарегистрированных естественных температур.
Для сравнения. Обычно, в открытом космосе температура не опускается ниже -273 °С. Самая низкая температура в Солнечной системе, -235 °С на поверхности Тритона (спутник Нептуна). А самая низкая естественная температура на Земле, -89,2 °С, в Антарктиде.
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?
А что погода? И в +50°C и в -50°C, и даже в большем диапазоне жить, в принципе, можно. Кондиционеры, вентиляторы и куртки нам в этом помогут. Ну кто-то, конечно, умрет и ничего не поделаешь с этим, потому что не в террариуме живем.
Какая самая низкая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?
Самая низкая температура воздуха на Земле была зарегистрирована на советской антарктической станции «Восток» 21 июля 1983 года, когда платиновый термометр на метеоплощадке показал -89,2°С. Это самая низкая температура за всю историю метеорологических наблюдений.
Самая низкая температура, зарегистрированная на территории нашей страны, -78°С. Невероятный мороз имел место в верховьях реки Индигирки.
Самая низкая температура воздуха в обитаемых районах планеты была зарегистрирована в 1964 году в Якутии в селении Оймякон - -71,1°С. Все междуречье верховьев рек Яны и Индигирки принято считать районом полюса холода Северного полушария.
Какая самая высокая температура воздуха была зарегистрирована на Земле?
Самая высокая температура на Земле зарегистрированная в Ливии в 1922 году - +57,8°С.
Самая высокая температура почвы зарегистрирована на станции Шурчи в Узбекистане. Температура орошаемых светлых сероземов здесь доходит до 79°С. На станции Репетек в Туркмении песок нагревается до 77°С.
Какую максимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?
В течение короткого времени человек может находиться в сухом воздухе при очень высокой температуре. Человек может перенести температуру 160°С. Это было доказано английскими физиками Благденом и Чентри, которые провели эксперимент над собой. Температуру 104°С человек может терпеть 26 мин., 93°С - 33 мин., 82°С - 49 мин., а 71°С - 1 ч; установлено это в ходе экспериментов со здоровыми людьми-добровольцами.
Какую минимальную температуру наружного воздуха способен выдержать человек?
Это зависит от состояния его здоровья и одежды, но главное - от скорости ветра. В Якутии зимой люди часами находятся на морозе, при температуре воздуха ниже -50°С, но они при этом соответствующим образом одеты, а в условиях центральной части сибирского антициклона обычно наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам континентальных станций также довольно длительное время приходится бывать вне помещений, но там сильные морозы нередко сопровождаются сильным ветром. Поэтому теплой ветронепроницаемой одежды там недостаточно, и люди вынуждены надевать маску или закрывать лицо капюшоном меховой куртки («парки»). Персонал научных станций в Арктике и Антарктике, по роду своих занятий вынужденный систематически бывать на открытом воздухе, иногда пользуется электрообогреваемой одеждой, имеющей меньший вес, чем обычная теплая одежда, и менее громоздкой, менее стесняющей движения. Минимальная температура, при которой люди кратковременно бывали на воздухе, составляет -88°С.
И еще два факта
Максимальная температура твердых предметов, с которой люди могут долго контактировать - около 50 градусов Цельсия (при более высокой температуре возникает ожог).
При постоянной температуре тела более 42°C человек погибает.
