sábado, 29 de noviembre de 2008

Paradoja falaz sobre la temperatura


El otro día charlaba con un ingeniero sobre el significado de la temperatura. No discrepábamos sobre la existencia de un mínimo; las opiniones divergían sobre si hay un límite superior. Transcribo, para solaz del lector amante de las paradojas, el razonamiento que manejó mi colega. Todos sabemos calcular el sueldo medio de los individuos de una sociedad o el número medio de hijos de los matrimonios de un país; lo que ignora mucha gente, es que la temperatura de un objeto también es una medida de un valor medio, en este caso de la energía cinética del colectivo de partículas que lo forman. Cualquier objeto está formado por átomos y los átomos se mueven, la temperatura mide la rapidez o lentitud con que lo hacen, que es otra manera de referirnos a la energía cinética: inmediatamente el sagaz lector se habrá dado cuenta del acuerdo entre mi amigo y yo sobre el mínimo de la temperatura: la temperatura más baja (doscientos setenta y tres grados centígrados bajo cero) se alcanzará cuando todos los átomos estén quietos: es imposible menos. Voy ahora a la cota superior: los físicos saben que la energía cinética de un átomo se mide multiplicando la mitad de su masa por su velocidad dos veces. Como la masa de cada uno de los átomos es un valor conocido y su velocidad puede ser tan grande como se quiera, la temperatura no tiene límite superior. Mi sorpresa se produjo cuando mi interlocutor, recordando el abecedario de la relatividad, disentía: como todas las partículas tienen que moverse a una velocidad estrictamente inferior a la luz, la velocidad y, por tanto, la energía cinética tiene un límite, en consecuencia, la temperatura tendrá un máximo. Inicialmente atónito, porque no hallaba la falacia del argumento, respiré aliviado cuando me di cuenta que la teoría relatividad -que había recordado mi colega- también establece que la energía cinética de las partículas no sólo depende de la velocidad, sino también de la masa, y ésta no permanece inmutable, aumenta cuando la partícula acrecienta su velocidad, y puede ser tan grande como se quiera. Conclusión: la temperatura es ilimitada. A pesar de todo… tal vez en otro lugar comente los argumentos por los que los físicos estiman que la mayor temperatura concebible, la que alcanzó el universo en su primer instante de vida, necesita un número entero de treinta y tres cifras para escribirse.

2 comentarios:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Ciento cuarenta quintillones de grados, la temperatura de Planck, es el valor máximo de la temperatura en el universo.

Es la temperatura durante el primer instante de existencia del universo.

No se puede superar la temperatura de Planck porque a esa temperatura una partícula adquiriría la masa suficiente para convertirse en agujero negro.

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

En la física clásica de Newton, o sea a velocidades bajas, la masa es inmutable, no cambia. El peso sí depende del planeta en que estés o de la distancia al centro de la Tierra (o del planeta). Por eso el peso de una persona de sesenta kilos sería la misma en la Tierra que en la Luna; en cambio su peso en la Luna sería seis veces menor que su peso en la Tierra.

Cordiales saludos de Epi