Höchstmögliche Temperatur?

Hallo Forum,

Temperatur ist ja ein Ausdruck für die Geschwindigkeit, mit der sich Atome/Moleküle bewegen (wenn ich in Physik nicht total geschlafen habe). Am absoluten Nullpunkt bewegt sich nichts mehr. Demzufolge müßte es doch auch eine größtmögliche Temperatur geben, bei der sich die Atome/Moleküle knapp unterhalb Lichtgeschwindigkeit bewegen. Kann man diese Temperatur theoretisch ausrechnen?

Und noch eine ähnliche Frage in die gleiche Richtung: Bewegte Teilchen unterliegen doch sicher auch den Gesetzmäßigkeiten der Relativität - müßte dann die (von außen gemessene) Halbwertszeit eines Stoffes nicht temperaturabhängig sein? Für schnell bewegte Teilchen vergeht die Zeit doch anders als für einen externen Beobachter, oder? Gilt das eigentlich auch für schnelle Schwingungen? Fragen über Fragen…

Schonmal Dank für Eure Antworten

gruß - hans
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Hallo,

Temperatur ist ja ein Ausdruck für die Geschwindigkeit, mit
der sich Atome/Moleküle bewegen (wenn ich in Physik nicht
total geschlafen habe). Am absoluten Nullpunkt bewegt sich
nichts mehr. Demzufolge müßte es doch auch eine größtmögliche
Temperatur geben, bei der sich die Atome/Moleküle knapp
unterhalb Lichtgeschwindigkeit bewegen. Kann man diese
Temperatur theoretisch ausrechnen?

Diese maximale Temeperatur gibt es nicht. Aus dem einfachen Grund, dass die Energie eines Teilchens nicht durch die Relativitätstherio beschränkt ist, nur die Geschwindigkeit. Wenn ein Teilchen sehr nahe an die Lichtgeschwindigkeit herankommt, dann braucht man sehr viel Energie, um es noch ein kleines bisschen weiter zu beschleunigen.

Und noch eine ähnliche Frage in die gleiche Richtung: Bewegte
Teilchen unterliegen doch sicher auch den Gesetzmäßigkeiten
der Relativität - müßte dann die (von außen gemessene)
Halbwertszeit eines Stoffes nicht temperaturabhängig sein? Für
schnell bewegte Teilchen vergeht die Zeit doch anders als für
einen externen Beobachter, oder? Gilt das eigentlich auch für
schnelle Schwingungen? Fragen über Fragen…

Die Beobachtung, dass schnell fliegende Teilchen (z.B. aus der Höhenstrahlung) länger leben, als man es klassisch erwartet, hat man tatsächlich gemacht, was auch eine sehr gute Bestätigung der speziellen Relativitätstheorie ist (gell, Frank?).
Von Gasen ist mir das bisher nicht bekannt, vielleicht liegt das daran, dass weder auf der Erde noch im Universum (für uns beobachtbar) extrem heisse Gaswolken aus instabilen Nukliden herumschwirren.
Allerdings sollte man bedenken, dass die Zeitdiletation, die du angesprochen hast, in dieser Form erst mal nur für unbeschleunigte Bezugssysteme gilt, im Gas und bei einer Schwingung beschleunigen aber die Teilchen recht viel.
Ich hoffe hier kann noch jemand, der sich besser mit der SRT auskennt, was dazu sagen.

Grüße,
Moritz

uns bekannt
Hallo Hans,

die höchste, uns Menschen bekannte, Temperatur herrscht, mit 15.000.000° C, im Inneren der Sonne.
http://www.solarviews.com/germ/sun.htm

Gruss
Ray

Moin,

die höchste, uns Menschen bekannte, Temperatur herrscht, mit
15.000.000° C, im Inneren der Sonne.

Bei weitem nicht. Es gibt genügend Sterne, deren Inneres diese Temperatur locker um 2 Größenordnungen überschreitet. Man denke nur an das Innere der Sterne, die unmittelbar davor sind, ihren Kernbrennstoff verbraucht zu haben und zu allem Überfluß auch noch einiges größer als die Sonne sind. Da kommt man schnell in die Größenordnung von 109K.

http://intern.csg-germering.de/faecher/astronomie/St…

Gruß,
Ingo

ja
stimmt

Hi Ray,

ergänzend zu Ingos Hinweis auf heißere Sterne sei noch erwähnt, daß auch bei den Versuchen, Kernfusion auf der Erde zu nutzen, mit erheblich höheren Temperaturen gearbeitet wird, nämlich ca. 100.000.000°.
google mal nach Tokamak

Liebe Grüße,

Max

relativistische thermodynamik…
hallo hans,

…ist ein teilgebiet der thermodynamik.

Temperatur ist ja ein Ausdruck für die Geschwindigkeit, mit
der sich Atome/Moleküle bewegen (wenn ich in Physik nicht
total geschlafen habe).

naja, rein formal ists ja ‚nur‘ eine messgrösse für thermodynamisches gleichgewicht…(0.ter hauptsatz der thermodynamik)

Am absoluten Nullpunkt bewegt sich
nichts mehr.
Demzufolge müßte es doch auch eine größtmögliche
Temperatur geben, bei der sich die Atome/Moleküle knapp
unterhalb Lichtgeschwindigkeit bewegen.

s. betreff, dort geht es um dein problem…

Kann man diese
Temperatur theoretisch ausrechnen?

nein, wie bereits gesagt, selbst wenn sich alles mit lichtgeschindigkeit bewegt (zb. photonengas) ist die temperatur deswegen nicht konstant oder maximal …

Und noch eine ähnliche Frage in die gleiche Richtung: Bewegte
Teilchen unterliegen doch sicher auch den Gesetzmäßigkeiten
der Relativität - müßte dann die (von außen gemessene)
Halbwertszeit eines Stoffes nicht temperaturabhängig sein?

google mal nach myonenzerfall i.d. atmosphäre…sollte ergebnisse liefern da stoff am gymnasium, zumindest als ich das pech hatte derlei anstalten zu besuchen. hier kommt die geschwindigkeit allerdings nicht durch temperatur. aber das ist auch egal, wie du berechtigt vermutest.

Gilt das eigentlich auch für
schnelle Schwingungen?

was ist ‚das‘?
was ist für dich das schnelle an schnellen schwingungen?

hth,

stefan

Hallo Forum,

Temperatur ist ja ein Ausdruck für die Geschwindigkeit, mit
der sich Atome/Moleküle bewegen (wenn ich in Physik nicht
total geschlafen habe). Am absoluten Nullpunkt bewegt sich
nichts mehr. Demzufolge müßte es doch auch eine größtmögliche
Temperatur geben, bei der sich die Atome/Moleküle knapp
unterhalb Lichtgeschwindigkeit bewegen. Kann man diese
Temperatur theoretisch ausrechnen?

Hallo Hans,

es gibt keine größtmögliche Temperatur. Vereinfacht kannst du dir das vorstellen, daß nicht die Geschwindigkeit selbst, sondern die damit verbundene Energie der Teilchen in die Temperatur hineinspielt, und diese strebt fur v->c gegen Unendlich.

Und noch eine ähnliche Frage in die gleiche Richtung: Bewegte
Teilchen unterliegen doch sicher auch den Gesetzmäßigkeiten
der Relativität - müßte dann die (von außen gemessene)
Halbwertszeit eines Stoffes nicht temperaturabhängig sein? Für
schnell bewegte Teilchen vergeht die Zeit doch anders als für
einen externen Beobachter, oder? Gilt das eigentlich auch für
schnelle Schwingungen? Fragen über Fragen…

Natürlich. Es ist nur so, daß die thermische Bewegung vernachlässigbar ist, wenn es um relativistische Effekte geht. Die Eigenbewegung von Atomen in der Luft bewegt sich eher in der Größenordnung der Schallgeschwindigkeit, selbst bei hohen Temperaturen, da spielt Zeitdilatation u.ä. überhaupt keine Rolle.

Viele Grüße

Oliver

Danke für die Antworten (o.w.T.)
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