Mutlak Sıfır ve Uzay'ın Sıcaklığı

Buz gibi bir havada kar yağarken dışarıya çıktınız veya Himalayalara çıkan bir dağcısınız, çok üşüyorsunuz ama daha ne kadar üşüyebilirsiniz hiç düşündünüz mü?

Evrende herşeyin bir sınırı olduğu kabul edilir, ısının da bir sınırı vardır, ışığın da. Mesela ışık hızı boşlukta saniyede yaklaşık 300 bin kilometredir. Peki soğuğun bir sınırı var mı?

Mutlak soğukluk yani daha altına inilemeyen bir sıcaklık mevcut tabi ki, mutlak sıfır, termodinamikte mümkün olan en düşük sıcaklık noktasıdır ve -273,15°C veya 0 Kelvin (K) olarak tanımlanır. Bu sıcaklıkta, bir maddenin atomları ve molekülleri mümkün olan en düşük enerji seviyesine iner, yani hareketleri minimuma iner. Teorik olarak, mutlak sıfır noktasında tüm termal hareket durur. Yani bu sıcaklığa veya altına inmek mümkün değildir, sadece çok yakınına gelmek mümkündür.

Şu ana kadar ulaşılan en düşük sıcaklık, 100 pikokelvin, yani mutlak sıfırın yalnızca on milyarda 1 derece, 0,0000000001 derece üstüdür.

Gelelim "Uzay"a. Öncelikle uzayda her yer aynı ısıda değildir, tabi ki atomlar çok seyrek olduğu için ısı transferi de yok denecek kadar azdır ancak Güneş'e yakın bir yerde (150 milyon km yakın sayılır) dururken gölgede -100, güneşe gören yerde +100 dereceleri görmeniz mümkün, yani Dünya'nın dışına çıktığınız anda bu 200 derece arasındaki sıcaklık farkına maruz kalabilirsiniz, o yüzden iyi korunmanız ve dikkatli olmanız gerekli.

Peki Uzay kaç derece, burada atomlar çok seyrek olduğuna göre mutlak sıfır olmalı değil mi? Uzaydaki ısı, genellikle 2,7 Kelvin (yaklaşık -270,45°C) olarak ölçülür. Bu sıcaklık, "kozmik mikrodalga arka plan ışıması" (CMB) adı verilen, Büyük Patlama'dan kalan ışınımın bir sonucu ve Büyük Patlama'nın kanıtlarından biri olduğu kabul ediliyor.

Uzayda, madde yoğunluğu son derece düşüktür, bu yüzden ısının yayılması da çok zordur. Ancak, tam anlamıyla ısı olmadığı için, mutlak sıfıra çok yakın olsa da bu sıcaklık, enerji taşıyan fotonların varlığı nedeniyle mutlak sıfır değildir.