温度の上限はあるのでしょうか

質問

物理関係は素人の者です。温度は分子や原子の揺れであると
どこかのサイトで見ました。分子や原子が止まって動かないなら
温度は低いと思うのですが、激しく動くと何度位まで上昇できる
のでしょうか。よく星の温度が数百万度とか聞きますが、
無限に上昇するものなんでしょうか？

回答No.2

NAZ0001 · ベストアンサー

温度=分子運動であって、分子間のエネルギー交換は光子で行われます。この光子も、ガンマ線レベルになると、電子-陽電子対を生成するようになります。巨星の中心などで起きる反応ですが、発生した電子-陽電子は、逃げ場がないので、すぐにガンマ線にもどります。さらに光子のエネルギーが上がると、ニュートリノ-反ニュートリノ対が生成されるようになります。ニュートリノは電子と違って、物質とほとんど相互作用しないので、恒星の外に逃げてしまいます。つまり、ニュートリノ-反ニュートリノ対を作れる以上の温度には上がることが出来ないということです(恒星は、内部を支えるエネルギーが失われるので、自分の重力で崩壊、中心で反射した衝撃波が星の表面を吹き飛ばします。つまりII型超新星)。具体的な温度は失念しましたが。60億度くらいが、現実的にあり得る温度の上限とされています。
これ以上は、温度ではなく、エネルギー密度で語るべきでしょう。瞬間的には、ビックバンそのものが、この宇宙であり得た上限となります。

回答No.5

bttf2003

エネルギーが上がると、次々と新しい粒子状態が、どんどん生まれていくような場合は、温度の上限が存在するようで、その上限は
（温度の上限）＝（プランク質量）×（光速度の自乗）÷（ボルツマン定数）
となり、べき乗だけを計算すると
１０＾(-8)*(１０＾(8)）^(2)/１０^(-23)＝１０^(31)
つまり、おおよそ１０^(31)°Ｋが温度の上限となります。
この温度のことを、ハゲドン温度というそうです。

参考URL：

http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/maxtemp2.html

回答No.4

foobar

温度を粒子(状態？)ひとつ当たりに配分されるエネルギー、として捉えた場合、

ものにエネルギーを注入していくと、最初は粒子に投入エネルギーが配分されて、粒子あたりのエネルギー（温度）があがってゆきます。

そのうち、温度が高くなってくると、＃２さん回答にあるように、エネルギーから粒子の生成がおきて（投入エネルギーの一部が粒子生成に使われ始めて）、粒子あたりに分配されるエネルギー（温度上昇）が鈍ってきます。

で、さらにエネルギーを上げてゆくと、投入エネルギーがすべて、粒子生成（と生成粒子へのエネルギー配分）に使われるようになり、それ以上粒子あたりのエネルギーが増えない領域にいたるのだとか。

このあたりに温度の上限がある。

とする説もあるようです。

回答No.3

sesekatsu

アインシュタインの相対性理論では、エネルギーと質量が等価である事が示されています。
熱は、実は難しい概念で、分子や原子、原子を構成する素粒子などの運動エネルギーが集合したと思って良いでしょう。
ですので、現在の宇宙の持っている全質量（実は、これが判らなくて困っている）から得られる以上の温度にはならないでしょう。でもそれが、一体、何度なのかは判りません。
エネルギーがそこまで大きくなると、現在の物理学では取り扱えなくて、違う宇宙になってしまうでしょう。
質量とエネルギーが等価なので、何度か判らないけれど、温度の上限はあるでしょう。

回答No.1

kenkenpapa

上限は無いと言うことになってます。

参考URL：

http://subsite.icu.ac.jp/people/yoshino/NStemp5.htm