is er een maximale temperatuur?

[Marko]

Daar heb ik ook over gedacht. Een simpel deeltje als een elektron, of een waterstofatoom, krijgt in een gas alleen meer translatie-energie bij toenemende temperatuur.  
Bij een enkel, los, deeltje is de bewegingsenergie afhankelijk van het gekozen inertiaalsysteem.
 
Maar bij moleculen worden bij toenemende temperatuur ook vibratie- en rotatie modi aangeslagen. Dus de gedachte lijkt me niet onzinnig. Uit zo'n vibratie- of rotatie-energie kan met k.T een temperatuur berekend worden. 
 
Ik ben benieuwd of anderen hier een idee over hebben.

 
 
Temperatuur is een maat voor de gemiddelde energie van (grote aantallen) deeltjes. Het heeft geen zin om over de temperatuur van een individueel deeltje te spreken. 
Je kunt met kT wel een temperatuur berekenen, maar die berekening vraagt als invoer de gemiddelde energie; een energie die je niet kunt afleiden uit de bewegingstoestand van een individueel deeltje, noch uit de vibratie- of rotatietoestand. Kennis van de vibratie- of rotatietoestand zegt immers nog niets over de totale energie van het deeltje
 
Temperatuur is nu juist bedoeld om een grootheid te hebben die gedrag op de schaal van grote aantallen deeltjes beschrijft. Een individueel deeltje moet je gewoon beschrijven als een individueel deeltje, zoals je ook knikkers en stuiterballen beschrijft.

[Michel Uphoff]

Klopt. Ik had er wat aan toe moeten voegen.
Je kan niet spreken over de temperatuur van een enkel foton. Temperatuur is een emergent verschijnsel.
 
Maar je kan wel een temperatuur toekennen aan elektromagnetische straling (zwarte straler, wet van Planck), zoals dat gebeurt bij de kosmische achtgrondstraling met haar temperatuur van 2,7 K.
Een fors aantal fotonen kan je als een fotongas beschouwen, en als dit 'gas' voldoende dicht en heet is kan het e⁺ e^-paren produceren. Dan moet de temperatuur van dat 'gas' wel toereikend zijn, minimaal 2 maal genoemde 5,93 miljard Kelvin.

[Johnyboy]

Wat is fysica toch mooi door zijn eenvoud;
 
Absolute temperatuur in het universum is c²​ / λ_c = 9 x 10¹⁶ / 2.43 x 10^-12​ = 37 x 10^​27 Hz = 1.7 x 10¹⁸ ​Kelvin
 
Fotonen hebben geen temperatuur, geen (rust)massa en geen (inwendige)energie. Alleen massa kan temperatuur hebben daarom is de Compton golflengte gelijk aan de kleinste massa en wanneer je de kleinste massa omzet in fotonen heb je de absoluut maximale temperatuur bereikt omdat er geen kleinere massa bestaat, en na deze omzetting van e^​- en e^​+ ​in γ en γ er geen toename van temperatuur meer mogelijk is omdat er geen massa meer is.
 
Daarom moet 1.7 x 10^​18 ​K. de maximale temperatuur zijn!

[Xilvo]

Een deeltje heeft geen temperatuur, maar een verzameling deeltjes kan wel een temperatuur hebben.
 
Een foton heeft geen temperatuur, maar een verzameling fotonen kan wel een temperatuur hebben.

[Johnyboy]

Een deeltje heeft geen temperatuur, maar een verzameling deeltjes kan wel een temperatuur hebben.
 
Een foton heeft geen temperatuur, maar een verzameling fotonen kan wel een temperatuur hebben.

Hoe kan een verzameling fotonen temperatuur hebben, fotonen hebben geen massa dus kunnen ze ook geen temperatuur hebben 
 
De Planck temperatuur is daarom onbegrijpelijk omdat die niet direct gerelateerd is aan massa ja, alleen indirect aan de zwaartekrachtconstante.
 
En de kleinste massa, dus de kleinste golflengte is het elektron zolang het neutrino is qua massa nog steeds niet gedefinieerd is.
 
De maximale temperatuur is omgekeerd evenredig met de kleinste massa Compton golflengte. 

[Marko]

Temperatuur is niet gerelateerd aan massa, maar aan energie. Een verzameling deeltjes met een bepaalde gemiddelde energie heeft een daarmee samenhangende temperatuur. Of dat nu een verzameling moleculen, atomen, fotonen of andere deeltjes is. 
 
Zoals jij willekeurig grootheden op elkaar deelt is de kans uiteraard klein dat er iets zinnigs uit komt.
 
Kijk even mee naar c²/λ, dat zou als eenheid m/s * m/s / m hebben, m/s² dus. Geen Hz dus, en ook geen omrekening naar K.

[Johnyboy]

Temperatuur is niet gerelateerd aan massa, maar aan energie. Een verzameling deeltjes met een bepaalde gemiddelde energie heeft een daarmee samenhangende temperatuur. Of dat nu een verzameling moleculen, atomen, fotonen of andere deeltjes is. 
 
Zoals jij willekeurig grootheden op elkaar deelt is de kans uiteraard klein dat er iets zinnigs uit komt.
 
Kijk even mee naar c²/λ, dat zou als eenheid m/s * m/s / m hebben, m/s² dus. Geen Hz dus, en ook geen omrekening naar K.

Inderdaad net zo bizar als c² in E=mc²​

[Michel Uphoff]

Inderdaad net zo bizar als c² in E=mc²​

 
Zoals Marko je al duidelijk maakte kan je niet willekeurig gaan delen of vermenigvuldigen en dan hopen op zinnige resultaten. Je zal minimaal een controle op de juiste dimensies moeten doen.
 
Er is niets bizar aan c². Dat geeft de dimensie m²/s², en vermenigvuldigd met massa (uit te drukken in kg) geeft dat dus kg.m²/s². Dat is de dimensie van de Joule, de eenheid van energie (klik).

[Johnyboy]

Wellicht kunnen we een historische ontdekking aan de wetenschap toevoegen die opnieuw weer elegant is door zijn eenvoud;
 
Afgerond; maximale frequentie heelal is c²​ / λ_c = 9 x 10¹⁶​ / 2.43 x 10^-12​ = 37 037 037 037 037 037 037 037 037 037 Hertz!
 
Maximale temperatuur heelal is 1777 777 777 777 777 777 Kelvin! (Exact Codata; ​17777 399 030 934 88 Kelvin)
 
Er is geen hogere temperatuur mogelijk omdat absolute temperatuur en de maximale frequentie altijd massaal is! 
 
Annihilatie van e^​+en e^-​ is de absolute grens van de frequentie en de temperatuur in het universum, voorbij deze grens is er alleen nog elektromagnetische straling die zichzelf niet meer kan vermeerderen (qua frequentie) omdat dat alleen kan door interactie met massa!
 
Ik hoor graag wanneer ik de nobelprijs voor de fysica in ontvangst mag nemen

[Xilvo]

Zoals hierboven al door Marko gezegd, c²​ / λ heeft al niet eens de dimensie Hertz (1/tijd).
 
Ik heb geen idee wat je eigenlijk wilt bereiken maar je gegoochel met getallen zonder begrip van natuurkunde heeft niets met wetenschap te maken.
 
Misschien wordt het tijd voor een moderator dit onderwerp te sluiten.

[physicalattraction]

Opmerking moderator

Deze topic volgt niet de wetenschappelijke methode en heeft daarom geen plaats op dit forum. Het zal daarom gesloten blijven.