Videnskab-dk-leser Bo Rolfes Nissen vil gjerne vite hvor varmt det kan bli. Selv om han ikke spør om kalde temperaturer, så må jo enhver historie ha sin begynnelse et sted, så vi starter på bunnen.

Den lavest mulige temperaturen er 0 grader kelvin (-273,15 grader celsius). Faktisk er det absolutte nullpunktet bare teoretisk, siden det i praksis ikke er mulig å få temperaturen så langt ned, men forskere er kommet tett på.

Den nåværende rekorden for laveste temperatur er på 0,0000000001 grader kelvin, noe som på godt norsk kan oversettes til bikkjekaldt.

Professor i fysikk ved Roskilde Universitetscenter i Danmark, Jeppe Dyre, som til daglig leder grunnforskningssenteret Glas og Tid og i den forbindelse arbeider med temperaturers innflytelse på glass og andre væsker, forklarer.

– Temperatur er et uttrykk for den kinetiske energien (bevegelsen) til atomer og molekyler. Ved 0 grader kelvin står molekylene helt stille. Ligningen for temperatur, ½mv^2, forteller oss at temperaturen aldri kan bli mindre enn null på kelvinskalaen, fordi verdien aldri kan bli negativ for verken masse (m) eller fart (v). Siden molekyler i praksis ikke kan stå helt stille, er det absolutte nullpunktet bare en teoretisk minimumstemperatur, sier han.

Minus 89 på jorden

Beveger vi oss litt høyere opp, kommer vi til universets gjennomsnittstemperatur på -270 grader celsius. Siden universet fremdeles utvider seg, faller temperaturen ytterligere.

Jordens laveste registrert temperatur er imidlertid et par hundre grader varmere. Det kan vi takke solen og drivhusgassene for. I 1983 ble det målt 89 minusgrader på den russiske forskningsstasjonen Vostok på Sørpolen.

Den laveste temperaturen målt i Danmark er 31,2 minusgrader. Den rekorden er fra 1982.

Varmt i Libya

En sommerdag i juni 1970 kom temperaturen opp i 35,6 grader i Nesbyen i Buskerud.

Det er imidlertid ikke noe å skryte av sammenlignet med de 58 varmegradene som ble målt i Libya i 1922.

Før vi beveger oss ut i universet igjen, så smetter vi en tur forbi de 100 gradene celsius der vann koker. Det er imidlertid bare korrekt ved én atmosfæres trykk. Drar vi til toppen av Mount Everest, faller trykket betraktelig, noe som får vann til å koke allerede ved omkring 70 grader.

Varmen venter

Hvis vi beveger oss videre oppover, blir det enda kaldere.

I den nederste delen av atmosfæren (10–15 kilometer) faller temperaturen med om lag én grad for hver 200 meter vi beveger oss oppover. Ved 13 kilometer, som piloter av langdistansefly foretrekker, ligger temperaturen på omkring 50 minusgrader.

Herfra øker temperaturen fordi solen kommer nærmere. Så faller temperaturen brått når vi kommer ut i rommet, som altså er bare marginalt lunere enn det absolutte nullpunktet.

Solen gjør molekyler om til plasma

Solens overflate har en temperatur på omkring 6000 grader. I kjernen er temperaturen på hele 15 millioner grader.

– Ved denne temperaturen opphører atomer å eksistere i den formen vi kjenner dem her fra jorden. Farten river atomene fra hverandre, og i stedet får man en masse atomkjerner og frie elektroner som farer rundt mellom hverandre. Dette kalles plasmatilstanden, forteller Jeppe Dyre.

Man oppnår nesten like høye temperaturer i en hydrogenbombe, opp mot ti millioner grader.

Universets fødsel var varmest

Den absolutt maksimale temperaturen finner vi imidlertid et stykke tilbake i tid – nærmere bestemt for 13,7 milliarder år siden, da universet ble født.

Ved universets fødsel var all masse samlet i et enkelt punkt, og siden masse har betydning for temperaturen, må dette ha vært den høyeste temperaturen noensinne.

I det punktet som kalles singulariteten, oppsto universet, og i 10^-43 (det er null komma førtito nuller og så et ettall) sekunder etter universet ble født, var temperaturen den høyest mulige.

– Det er, så vidt jeg vet, ingen teorier for temperaturen ved universets fødsel. Våre fysiske lover gjelder neppe på det tidspunktet, men det må naturligvis ha vært nokså varmt, sier Jeppe Dyre.

Varmere enn Planck-temperaturen?

På internett diskuteres den maksimale temperaturen ivrig. Mange av debattdeltakerne mener at den maksimale temperaturen ved universets fødsel er den såkalte Planck-temperaturen, som er basert på kvantemekanikken.

Den er på litt over 1 400 000 000 000 000 000 000 000 000 000 grader celsius. Problemet er bare at kvantemekanikkens lover antagelig ikke gjelder umiddelbart etter at universet oppsto. Så det kan ha vært enda varmere.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.