Vajon hol lehet ez a hely? És mit értünk hidegen? Nos, itt a Földön a leghidegebb hely az Antarktisz, ott nem ritkán a téli 6 hónapos sötétség közben akár mínusz 70 Celsius fokig is süllyedhet a hőmérséklet. Ez a mi bolygónkon már nagyon szélsőségesnek számít. Az univerzumban azonban ennél jóval hidegebb helyek is léteznek.

Nem kell messzire mennünk, de mielőtt ezt megtesszük, meg kell ismerkednünk az abszolút 0 fok fogalmával. Ez a Kelvin skálán a 0K, ennél hidegebb nem létezik. Az atomok hőmozgása ekkor áll le. Celsius skálára átszámolva és kerekítve ez mínusz 273 Celsius fok. Tehát ott tartottunk e kis kitérő előtt, hogy elég, ha elmegyünk a Holdra. A Hold napsütötte oldalán a hőmérséklet meghaladja a 100 Celsius fokot is, de ott, ahol árnyék van vagy éjszaka, a hőmérséklet akár mínusz 120 Celsius fok alá is mehet. Ennek oka, hogy a Holdnak nincs atmoszférája, mely kiegyenlítené ezeket a különbségeket, továbbá egy-egy terület a lassú tengelyforgás miatt igen sokáig van kitéve a sötétnek.

Bolygószomszédunkon, a Marson is vannak évszakok. A Marsnak ugyan van légköre, de az ritka széndioxid, mely nem fejt ki kellő üvegházhatást, s távolabb is van a Naptól, mint a Föld. Ezért a Marsi telek folyamán a sarkvidékeken meglehetősen hideg van. Míg az egyenlítőn déltájban akár + 14 Celsius fok fölé is mehet a hőmérő higanyszála, a sarkvidékeken olyan hideg van, hogy a széndioxid is kifagy, és szárazjeget alkot a hósapkák tetején. Ahogy egyre kintebb haladunk a Naprendszerben, a hőmérséklet is rohamosan zuhan. Ez nem is csoda, hiszen egyre távolabb kerülünk a Naptól, mely a hőforrást jelenti.

A Jupiter, mely átlagosan jó 700 millió km-re van a Naptól, felhőrétegeinek teteje már csak mínusz 143Celsius fokos. Ammónia-jégkristályok úsznak benne, ettől olyan csíkos a bolygó. A Szaturnusz Titán nevű holdján már a metán és az etán nevű gáz is folyadékként csapódik ki és alkot tavakat, tengereket, folyókat. A hőmérséklet nemritkán alacsonyabb, mint mínusz 170 Celsius fok. A jég itt már olyan kemény, hogy kőzetként viselkedik, s ezek a folyadékok úgy faragják azt, mint a földi kavicsokat a víz.


A Szaturnusz már 1,4 milliárd km-re van a Naptól. Az Uránusz, de főleg a Neptunusz még ennél is távolabb, mintegy 4 milliárd km-re. Itt már nagyon kicsi a napsugárzás hője. A hőmérséklet eléri a mínusz 200 Celsius fokot is. Ezen a hőmérsékleten már a nitrogéngáz is hó formájában kifagy a Triton nevű holdon. A külső Naprendszerben, ahol az üstökösmagok vannak, a hőmérséklet mínusz 230 Celsius fok alatt jár.


Közeledünk tehát a 0K-hez. Ahhoz, hogy ezt a hőmérsékletet jobban megközelítsük, ki kell lépnünk a csillagközi térbe. Az itt lévő por- és gázfelhők, melyek sötétek, azaz még nincsenek bennük születő csillagok, meglehetősen nyugodtak és természetesen hidegek. Hőmérsékletük nem haladja meg a mínusz 260 Celsius fokot. Ha ennél is hidegebbre vágyunk, akkor az Univerzum háttérsugárzását kell megmérnünk. Az 3 Kelvin, azaz mínusz 270 Celsius fok. Ez az a maradványhő, mely visszamaradt az ősrobbanásból.

De létezik még ennél is hidegebb hely. Egy csillag összeomlása után létrejövő fekete lyukban a hőmérséklet még ennél is hidegebb lehet egyes elméleti fizikusok szerint. Alig haladhatja meg az abszolút nulla fokot. És lehet, hogy mégsem ez a leghidegebb hely a világegyetemben? A földi laboratóriumokban sikerült olyan hideget előállítani, mely csak néhány milliomod fokkal van a 0 Kelvin felett. Mai tudásunk szerint azt kell mondanunk, hogy a leghidegebb hely a Földön van. Ez már olyan hidegnek számít, hogy csodák csodájára a fény is megáll a térben ilyen hőmérsékleten.


A 0 Kelvin körüli hőmérsékleteknek számtalan előnye van, vegyük csak például a szupravezetés jelenségét. Ilyenkor az elektronok párokba rendeződve haladnak a lehűtött elektromos vezetőben, méghozzá ellenállás nélkül. Tetszőlegesen nagy erősségű áram folyhat benne végtelen időn át keringve. Emellett a mágneses tulajdonsága is figyelemre méltó. A mágneses mezőt visszatükrözi, ezáltal egy mágneskorong lebeg a szupravezető fölött. Ezt az elvet használják fel a mágnesvasutakban. A szupravezetés forradalmasíthatja az ipart és a számítástechnikát is. Ezért nem csoda, ha az emberiség olyan szupravezető anyagok kifejlesztésén munkálkodik, melyek nem csak extrém alacsony, hanem valamivel magasabb hőmérsékleten is produkálják a szupravezetést.

-Garzó László-
2014. február 22.

Hozzászólások