Temperatuur van het heelal
Jeroen stelde deze vraag op 02 november 2020 om 15:52.Ik heb altijd gehoord dat de temperatuur van het heelal heel laag is. Maar hoe zit dat nou eigenlijk? De minimale temperatuur van bijna 3K wordt bepaald door de kosmische achtergrondstraling, ontstaan bij de oerknal. OK. Maar als de temperatuur van iets wordt bepaald door de bewegingsenergie van de deeltjes (Wikipedia zegt daarover: “Natuurkundig gezien is het een maat voor de gemiddelde chaotische bewegingsenergie per molecuul, plus de beweging van atomen in moleculen”).
Zonder deeltjes (volledig vacuüm) kan je niet praten over een temperatuur. En als je dan deeltjes hebt, maakt het niet uit hoeveel deeltjes er van zijn. En de deeltjes die er dan wel zijn hebben over het algemeen een flinke snelheid en daarmee ook een aardige energie en dus een redelijke temperatuur zou ik zeggen… hoe kan het dan dat de temperatuur van het heelal zo laag is?
Reacties
Dag Jeroen,
Die 3 kelvin is de zg blackbody-temperatuur. En dat mag je dan interpreteren als:
Je vliegt in je ruimsteschip in de interstellaire ruimte en je hangt een thermometer uit het raam. Dat ding absorbeert energie uit ontvangen straling en botsing met die paar deeltjes per kubieke meter die dar rondvliegen, maar zendt zelf ook warmtestraling uit. Op den duur zal het een evenwichtstemperatuur weergeven, dwz die temperatuur waarbij het per tijdseenheid evenveel warmte ontvangt uit de omgeving als dat het zelf uitstraalt.
En dat is dus iets anders dan kinetische temperatuur afgeleid uit E=3/2KT
Ronde de aarde bevindt zich ook een regio genaamd de thermosfeer: de kinetische temperatuur van het zich daar bevindende gas kan oplopen tot 2500 oC, grotendeels afhankelijk van de zonne-activiteit. Maar middenin die thermosfeer vliegt ons ISS rond.
Groet, Jan
"Dat ding absorbeert energie uit ontvangen straling en botsing met die paar deeltjes per kubieke meter die dar rondvliegen". Ik wil het graag beter begrijpen en heb de volgende vraag; straling bestaat uit fotonen en middels die fotonen wordt energie overgebracht op deeltjes en díe hebben vervolgens een "temperatuur", toch? Dus: straling op zich, heeft geen temperatuur, klopt dat? Bij voorbaat dank en mvg, Laurens
Temperatuur is een maatstaf voor beweging van (materie)deeltjes. Licht heeft wel energie, beweegt met lichtsnelheid maar heeft geen rustmassa en daarvoor is geen temperatuur gedefinieerd. Dat concludeer je terecht.
Op moment dat het zijn energie overdraagt aan een deeltje (zoals in een thermometer) dan hebben die deeltjes (met rustmassa) wel een snelheid en daarmee een temperatuur. Dat is wat Jan bedoelt met dat een thermometer in de ruimte de blackbody-temperatuur van het heelal meet. De straling geeft de thermometerdeeltjes een snelheid die met een temperatuur van 3K overeenkomt.
