Υπάρχει ένα όριο στη θερμότητα, δεδομένου ότι η ταχύτητα που κινούνται τα σωματίδια έχει να έχει είναι λόγω του φωτός;
1. Ταχύτητα θερμότητας και σωματιδίων:
* Η θερμότητα είναι μια μορφή μεταφοράς ενέργειας. Είναι η κίνηση ενέργειας από τα θερμότερα αντικείμενα σε πιο δροσερά.
* Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης. Τα θερμότερα αντικείμενα έχουν σωματίδια που κινούνται ταχύτερα κατά μέσο όρο.
2. Η ταχύτητα του φωτός είναι το τελικό όριο ταχύτητας:
* Θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο) είναι το ταχύτερο οτιδήποτε μπορεί να ταξιδέψει.
* Γιατί είναι ένα όριο: Καθώς τα αντικείμενα προσεγγίζουν την ταχύτητα του φωτός, η μάζα τους αυξάνεται απεριόριστα, καθιστώντας αδύνατη την επίτευξη ή την υπερβολή της.
3. Η θερμότητα και η ταχύτητα του φωτός είναι διαφορετικές:
* Η θερμότητα δεν είναι η ίδια με την ταχύτητα των μεμονωμένων σωματιδίων. Η θερμότητα είναι η μεταφορά ενέργειας, ενώ η ταχύτητα των σωματιδίων συμβάλλει στη συνολική θερμοκρασία.
* Τα σωματίδια δεν χρειάζεται να φτάσουν στην ταχύτητα του φωτός για ένα αντικείμενο να είναι ζεστό. Ακόμη και σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, τα σωματίδια κινούνται και η μέση ταχύτητα τους συμβάλλει στη θερμότητα του αντικειμένου.
4. Εξαιρετικά θερμότητα και σχετικιστικά αποτελέσματα:
* Κοντά στην ταχύτητα του φωτός: Σε απίστευτα υψηλές θερμοκρασίες, τα σωματίδια μπορούν να κινηθούν πολύ γρήγορα, πλησιάζοντας τις σχετικιστικές ταχύτητες. Ωστόσο, δεν χρειάζεται να φτάνουν * την ταχύτητα του φωτός για να υπάρξει θερμότητα.
* πλάσμα: Σε ακραία περιβάλλοντα όπως ο ήλιος, υπάρχει η ύλη σε ένα κράτος που ονομάζεται πλάσμα όπου τα ηλεκτρόνια απογυμνώνονται από άτομα. Τα σωματίδια σε ένα πλάσμα μπορούν να μετακινηθούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες.
Συμπερασματικά:
Ενώ η ταχύτητα του φωτός είναι ένα θεμελιώδες όριο, δεν περιορίζει άμεσα πόσο ζεστό μπορεί να πάρει κάτι. Η ταχύτητα των σωματιδίων μέσα σε ένα υλικό συμβάλλει στη θερμοκρασία του, αλλά δεν χρειάζεται να φτάσουν στην ταχύτητα του φωτός για να υπάρξει θερμότητα.
