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¿Sabías que...? Temperaturas extremas: del cero absoluto al calor ¿infinito?

Desde hace unos días por Internet circula una animación sobre temperaturas que viaja desde el cero hasta una especie de “calor infinito”. La animación, publicada el 13 de julio en “GenialGuru” personalmente me parece espectacular.

Pero a algunas mentes inquietas (no aburridas) nos genera algunas dudas y nos invita a rebuscar o confirmar información. Así que me he propuesto en este post puntualizar algunos datos, aclarar algunos conceptos y aportar ligeras “novedades”. ¿ Te apuntas?

Del cero absoluto al calor absoluto

Posted by Genial on martes, 12 de julio de 2016

 

El cero absoluto


La animación comienza con el cero absoluto, -273,15º, la temperatura teórica más baja posible, donde se alcanza la “entropía mínima” (atentos jugadores de Trivial, la entropía es una magnitud física que mide el grado de desorden. De hecho las madres odian una alta entropía en el cuarto de sus hijos), o dicho de otro modo, es la temperatura donde las partículas no tienen energía para moverse ni tan siquiera para “vibrar”.

Ojo que luego aparece en escena una “temperatura Tardígrada” de -273º. Resulta que los tardígrados son los animales más resistentes que conocemos, también se llaman “oso de agua” (por su apariencia y su forma de desplazarse), aunque son más parecidos a un manatí de ocho patas.

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Miden en torno a medio milímetro, pueden soportar una presión de 6.000 atmósferas, y una radiación extrema (1.000 veces más que los humanos). Además, la temperatura tampoco supone ningún problema para ellos. Se han encontrado tardígrados en las cumbres del Himalaya, dentro de un glaciar en el Ártico (a 80 metros de profundidad) o en aguas termales de Japón.

En esta escala de temperaturas encontramos las -216º de temperaturas asociada a Urano, el planeta ¿más frío del Sistema Solar? Bueno en ese tema no todo el mundo está de acuerdo. Neptuno vive un poco más lejos y algunas fuentes le atribuyen temperaturas de -220º, mientras que Plutón (¿planeta o no?) le aseguran -230º.

Sí seguimos subiendo llegamos a los -184º de la Cara Oculta de la Luna (temperatura promedio). Nuestro querido satélite no tiene atmósfera que le proteja, y así mientras que en la cara que mira al Sol las temperaturas pueden alcanzar los 100º, en su “lado oscuro” (a lo Darth Vader) la temperatura baja hasta esta cifra.

La animación sigue su curso y nos habla de los -89º registrados en la Base Vostok (Antártida Oriental). Efectivamente en 1983 se registraron -89,2º en esta base, pero ese récord fue superado el 10 de agosto de 2010 con los -93,2º alcanzados cerca de una cresta entre las cimas de hielo Argus y Fuji. Más que de un punto se trata de una franja de frío extremo. Para calcular esta temperatura se recurrió a imágenes satelitales de la NASA.

Lugares habitados con más frío


Es posible que en este ranking de temperaturas se pudiesen colar los -71º alcanzados en Oymyakón, en el noreste de Siberia. Se trataría del lugar permanentemente ocupado donde ha hecho más frío.

Además Oymyakón, marca también la temperatura promedio más baja del planeta en un mes, concretamente enero, con -46º.

Yo aquí, quizás llamado por ese orgullo-chulería hispana, incluiría algún record “patrio” como los -32º registrados en el Lago Estangento (Lleida) el 2 febrero de 1956 (aunque se cree que en otras áreas más elevadas del Pirineo ese día se rondaron los -40º).

Luego la animación marca una temperatura muy “tecnológica”, la temperatura a partir de la cual puede funcionar un teléfono móvil, -31º,

Y llegamos a los 0º como punto de fusión del hielo, quizás fuera más correcto hablar de temperatura de congelación del agua. Fantástica temperatura de referencia.

De frío al calor extremo


36,6º es la temperatura normal del cuerpo humano. Perfecto sí no tienes fiebre o sí no eres un frío asesino de novela negra.

Aquí yo personalmente incluiría un segundo apunte de ese orgullo-hispano para introducir los 47,2º registrados en Murcia el 4 de julio de 1994.

Lástima que no podamos validar algún registro superior que “presuntamente” se alcanzó el 11 de julio de 1873 en la Iglesia de la Anunciación de Sevilla, 49,8º, pero la instrumentación y el emplazamiento utilizado (cúpula de la Iglesia), no permiten considerar este record como tal.

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También podríamos incluir en este punto los 56,7º alcanzados el 10 de julio de 1913 en “Death Valley” (California, EEUU). El nombre del lugar me parece fantástico. Mi admiración personal por los americanos poniendo nombre a las cosas sigue creciendo.

Esta temperatura por así decirlo es la más altas registrada con “aparatos” (termómetros). Y es que la temperatura considerada más elevada alcanzada en nuestro planeta son los 70,7º que se estimaron en el Desierto de Lut (Irán), también se utilizaron imágenes de satélite.

Temperaturas límite


Otra temperatura fundamental en cualquier escala son esos 100º que marcan el punto de ebullición del agua. Perfecto.

Recurrimos de nuevo a los “superbichitos”. Los muy resistentes tardígrados nos marcan una nueva temperatura límite para la supervivencia de los seres vivos. Olé por los 151º que son capaces de soportar los “osos de agua”.

Aquí yo incluiría alguna referencia a las temperaturas alcanzadas en los planetas más cercanos al Sol, quizás los 450º de temperatura media que se alcanza en Venus.

Objeción cero a los 1.200º de la lava de un volcán en erupción, o a los 6.000º (teóricos) que presenta el núcleo de la Tierra. Muy adecuados (espectacular y elevadísima temperatura) son los 15.000.000º (también teóricos) a los que se llega en el núcleo del Sol (ya os contamos de qué “estaba hecho” el Sol).

La Temperatura de Planck


Y llegamos por fin a lo más alto. La Temperatura de Planck. Ojo que esto es curioso. Marx Planck (Nobel de Física en 1918), entre otras aportaciones al mundo de la física cuántica, decidió establecer un sistema de Unidades Naturales.

¿Qué es esto y para qué vale? Bueno quizás valga para poder comunicarse con los extraterrestre. Hasta ese momento todos los sistemas de medida eran antropocéntricos, basados en valores relacionados con sus “creadores” (los pies o pulgadas por ejemplo) o en “comodidades” matemáticas (metros o kilómetros,  segundos y horas, …).

El bueno de Max recurrió a valores absolutos de la naturaleza (carga del electrón, masa del protón, …) y a 5 constantes universales (velocidad de la luz en el vacío y a las constantes de Gravitación Universal, Dirac, Coulomb y Boltzmann), que combinadas adecuadamente mediante fórmulas casi endiabladas (los físicos somos así, jeje), llegan a barrer todas las magnitudes físicas.

Así Planck formuló una temperatura donde las partículas se llegan a mover a la velocidad de la luz (buen límite cuántico), recordemos que la temperatura sube con el movimiento. La cifra alcanzada es de 1,42 por diez elevado a 32, o 142 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 º. Esta temperatura se cree que solo se ha alcanzado durante el Big Bang.

Si sobrepasas esa temperatura, estas fuera de las leyes cuánticas y “te caes fuera” del universo conocido. Aunque tranquilos, la temperatura más elevada alcanzada de forma artificial se ha conseguido en las entrañas de los grandes aceleradores de partículas y “tan solo” llego a 1 000 000 000 000 000 000º.

Así que un verano con cuarenta y tantos grados… no es para tanto.

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