온도의 과학?! (feat. 시뮬레이션 우주)

궤도

궤도레미파솔라시도

23.04.30

저가요 갑자기 궁금한게 떠올랐는데요

온도라는게 일단 우리 인간이 정의하긴 했지만 어쨌든 지구의 평균 온도가 영상 20도 정도이고

우주의 평균 온도가 -270도 그리고 절대영도가 -273도 잖아요?

그리고 우주에서 최고로 높은 온도는 10조 온도이고 우리 인간도 1억도까지 만들 수 있다고 하는데

여기서 이상한 점이 이게 0도를 기준으로 잡았을때 -273 0 10조 라고 치면 영하와 영상의 차이가 너무 크지 않나 싶거든요?

무슨 말이냐면 제 순수한 뇌에서는 -10조 0 10조 이런식으로 음과 양이 대칭적으로 맞추는게 맞지않나 싶더라구요

심지어 더 웃긴건 0도를 인간의 기준으로 잡아서 그런데 앞에서 말한것처럼 실제 우주의 평균온도는 -270도라서

우주의 관점에선 -3 0 10조+270 이거든요? 뭔가 이상하지 않나요?

온도의 상한선은 엄청나게 높은데 온도의 하한선은 100단위로 끝나버리는게 너무 비대칭적이지 않나요?

이거 혹시 시뮬레이션 우주론에서 우주의 최고 속도를 빛으로 제한시킨것처럼 우주의 온도의 하한선도 -273도로 제한시켜버린게 아닐까요?

궁금하네요?

우주는평평하다

23.04.30

로그-스케일로 생각해 보면 어떨까요?

지구기준으로 가장 뜨거운 핵융합 발전소의 온도 10^8 K (1억도)

가장 차가운 레이저냉각 원자의 온도 10nK (10^-8)

어떻게보면 비슷하네요?

시카고노동자

23.04.30

절대0도의 정의는 열역학 3법칙에 따라서 엔트로피가 0인 온도입니다

열역학에서는 음의 절대온도도 정의가 되는데 더 차가워지지 않고 오히려 뜨거진다고 표현되기도 합니다

물이 끓는 점이 273도와 373도라서 사람이 보기에 그래 보이는 거고

더 정확히 말하면 지구를 포함해서 별이 아닌 모든 곳은 차가운 부분에 속하죠

슈윙거팬티도둑파인만

23.04.30

만약 액체 헬륨을 기반으로 구성된 생명체가 물의 온도를 관측하면 약 100000K 정도라고 생각하겠죠.(액체 헬륨의 끓는 점은 약 1K 이니까)

쿼크-글루온 플라즈마로 구성된 생명체의 입장에서 물의 온도는 10^-9K 정도라고 생각할 거고요.

"왜케 자연 상수가 임의적이지 않은 것 같지?" 라는 질문은 거의 항상 우리가 임의적이지 않은 상태에 있었기 때문이라는 대답으로 설명 가능하더라고요.

조명민수크로마김

23.04.30

섭씨온도에서 0도와 100도를 결정하는 기준은 표준대기압에서의 물의 어는점과 끓는점이라고 합니다.

어제일식

23.04.30

우리가 온도라고 부르는것은 사실 분자들이 가진 운동에너지입니다.

운동에너지라 함은 어떤 속도를 가지고 있느냐로 결정되죠.

이때 하한선은 당연히도 0입니다 (속도의 크기가 음수일수는 없으니까요)

하한선은 정해진 값인데 상한선이 없는 것은 애초에 온도의 정의가 분자들의 속도와 관련된 값이고 이게 0 미만으로 떨어질 수 없기 때문입니다

슈뢰딩거

23.04.30

우주의 관점이 아니라 자꾸 인간의 기준으로 생각하니까 이상해 보이는 것 같습니다!

우와와앙

23.05.01

우리가 0도를 0도로 정한건 그 지점에서 물이 얼고 녹기 때문이겠죠. 우리는 우리 일상에서 많이 접하는 온도를 기준으로 세는 편이 편하니까 당연히 우리가 흔히 접하는 온도 범위를 기준으로 잡는거죠. 이 경우엔 우리 주위에 흔하고 여러분야에서 중요한 의미를 갖는 물의 상변화점을 기준으로 온도를 측정하는 기준을 만든 것이구요. 어는점이 0도, 끓는 점이 100도가 되도록 눈금을 그렸을 뿐입니다. 만약 우리가 5000캘빈 근처의 환경에서 살아가는 생명체였다면 5000캘빈을 섭씨 0도로 정했겠죠? 그랬다면 지구의 기온은 -4700도 근처가 됐을테구요.