Температура тела: пониженная, нормальная и высокая

Температура характеризует энергию в состоянии термодинамического равновесия. То есть у системы было достаточно времени, чтобы после взаимодействия всех частиц наступило условное равновесие. Это состояние называется максимальной энтропией и к этому рано или поздно приходят абсолютно все системы.

Говоря проще, невозможно определить температуру хаотично движущихся частиц по разным направлениям. Должна быть точно определена система в пределах которой наступит равновесие. Представьте себе кастрюлю с кипящей водой. Границы кастрюли - замкнутая система и когда все частицы воды начнут взаимодействовать друг с другом, то можно будет определить температуру. Именно поэтому точка кипения воды определена в 100 градусов Цельсия или если говорить другими словами, то равновесие в кипящей воде наступает при 100 градусах.

ВНИМАНИЕ: Типография Victory Media предлагает вам уникальные пригласительные для любых событий. вы можете узнать на сайте компании.

Теперь про температурный лимит. Замкнутая система может получать бесконечно много энергии и для этого потребуется бесконечно много времени, чтобы процесс "устаканился" и температуру можно было бы определить. Солнцу потребовалось 4,6 млрд. лет, чтобы обрести температуру в 5500 градусов Цельсия. Для взрывов сверхновых или далеких космических лучей понятие температуры вообще не применимо, так как процессы в этих явлениях идут хаотично и говорить о равновесии невозможно.

Выходит, что физическая модель мира допускает бесконечно высокую температуру для той или иной системы (объекта). Можно нагревать сколько угодно, накачивая систему энергией, но только в запасе должно быть достаточно много времени, чтобы наступило равновесие и эту температуру можно было бы определить. Вывод таков, что лимита температуры - нет!

Если вы изымете всю энергию из чего-нибудь, вы достигнете абсолютного ноля, самой низкой температуры во Вселенной (ну или почти абсолютного ноля, чем больше, тем лучше). Но какова самая высокая температура? «Ничто не пропадает. Все трансформируется», - говорил Майкл Энде. Думаю, очень многие задавались вопросом касательно самой высокой возможной температуры и не находили ответа. Если есть абсолютный ноль, должен быть и абсолютный… что?

Возьмем классический эксперимент: капнем пищевым красителем в воду с разной температурой. Что мы увидим? Чем выше температура воды, тем быстрее пищевой краситель распределяется по всему объему воды.

Почему так происходит? Потому что температура молекул непосредственно связана с кинетическим движением - и скоростью - участвующих частиц. Это значит, что в воде погорячее отдельные молекулы воды движутся с большей скоростью, и это значит, что частицы пищевого красителя быстрее будут транспортироваться в горячей воде, нежели в холодной.

Если бы вы остановили все это движение - довели все до идеального состояния отдыха (даже преодолели законы квантовой физики ради этого) - тогда вы достигли бы абсолютного ноля: самой холодной возможной термодинамической температуры.

Но как насчет движения в другую сторону? Если вы будете нагреваться систему частиц, очевидно, они будут двигаться все быстрее и быстрее. Но есть ли предел тому, как сильно вы сможете их нагреть, нет ли какой-нибудь катастрофы, которая помешает вам нагревать их после определенного предела?

При температуре в тысячи градусов тепло, которое вы передаете молекулам, начнет разрушать сами связи, которые удерживают молекулы вместе, и если вы будете продолжать увеличивать температуру, электроны начнут отделяться от самих атомов. Вы получите ионизированную плазму, состоящую из электронов и атомных ядер, в которой не будет нейтральных атомов вовсе.

Это еще в рамках разумного: у нас имеются отдельные частицы - электроны и положительные ионы - которые будут прыгать при высоких температурах, подчиняясь привычным законам физики. Вы можете повышать температуру и ждать продолжения.

При дальнейшем повышении температуры отдельные сущности, которые известны вам под «частицами», начинают разбиваться. Примерно при 8 миллиардах градусов (8 x 10^9), вы начнете спонтанно производить пары материи-антиматерии - электроны и позитроны - из сырой энергии столкновений частиц.

При 20 миллиардах градусов атомные ядра начнут спонтанно разрываться на отдельные протоны и нейтроны. При 2 триллионах градусов протоны и нейтроны перестанут существовать, и появятся фундаментальные частицы, их составляющие - кварки и глюоны, их связи при таких высоких энергиях уже не выдерживают.

Примерно при 2 квадриллионах градусов вы начнете производить все известные частицы и античастицы в огромных количествах. Но и это не является верхним пределом. В этих пределах происходит много интересного. Видите ли, это та энергия, при которой вы можете произвести бозон Хиггса, а значит и та энергия, при которой вы можете восстановить одну из фундаментальных симметрий во Вселенной: симметрию, которая дает частице массу покоя.

Другими словами, как только вы нагреете систему до этого энергетического предела, вы обнаружите, что все ваши частицы теперь безмассовые и летают со скоростью света. То, что было для вас смесью материи, антиматерии и радиации, станет чистой радиацией (будет вести себя как она), оставаясь при этом материей, антиматерией или ни тем ни другим.

И это еще не конец. Вы можете нагревать систему до еще более высоких температур, и хотя быстрее двигаться в ней все не будет, оно будет преисполняться энергией, подобно тому как являются формой света радиоволны, микроволны, видимый свет и рентгеновские лучи (и все движутся со скоростью света), даже если обладают совершенно разной энергией. Возможно, рождаются пока неизвестные нам частицы или проявляются новые законы (или симметрии) природы. Вы могли бы подумать, что достаточно просто нагревать и нагревать все до бесконечных энергией, чтобы это узнать, но не тут-то было. Есть три причины, почему это невозможно.

Во всей наблюдаемой Вселенной имеется только конечное количество энергии. Возьмите все, что существует в нашем пространстве-времени: всю материю, антиматерию, радиацию, нейтрино, темную материю, даже энергию, присущую самому космосу. Существует порядка 10^80 частиц обычной материи, порядка 10^89 нейтрино и антинейтрино, чуть больше фотонов, плюс вся энергия темной материи и темной энергии, распространенные в радиусе 46 миллиардов световых лет наблюдаемой Вселенной, центр которой находится в нашей позиции.

Но даже если бы вы превратили все это в чистую энергию (с помощью E = mc^2), и даже если бы вы использовали всю эту энергию для нагрева своей системы, вы не получили бы бесконечное количество энергии. Если заключить все это в единую систему, вы получите гигантское количество энергии, равное примерно температуре в 10^103 градуса, но и это еще не бесконечность. Получается, верхний предел остается. Но прежде чем вы до него доберетесь, у вас будет еще одно препятствие.

Если вы заключите слишком большое количество энергии в любом ограниченном регионе пространства, вы создадите . Обычно вы думаете о черных дырах как об огромных, массивных, плотных объектах, способных проглотить орды планет: не заморачиваясь, небрежно, легко. Дело в том, что если вы придадите отдельной квантовой частице достаточно энергии - даже если она будет безмассовой частицей, движущейся со скоростью света - она превратится в черную дыру. Есть масштаб, на котором просто иметь что-то с определенным количеством энергии, будет означать, что частицы не будут взаимодействовать как обычно, и если вы получите частицы с такой энергией, эквивалентной 22 микрограммам по формуле E = mc^2, вы сможете набрать энергию в 10^19 ГэВ, прежде чем ваша система откажется становиться горячее. У вас начнут появляться черные дыры, которые будут моментально распадаться до состояния низкоэнергетической термальной радиации. Получается, этот энергетический предел - планковский предел - является верхним для Вселенной и соответствует температуре в 10^32 кельвина. Это намного ниже предыдущего предела, поскольку не только сама Вселенная конечна, но и черные дыры выступают сдерживающим фактором. Впрочем, это не все: есть ограничение и пуще.

При определенной высокой температуре вы высвободите потенциал, который привел нашу Вселенную к космической инфляции, расширению. Еще во времена Большого Взрыва Вселенная пребывала в состоянии экспоненциального расширения, когда пространство раскладывалось, как космический воздушный шар, только в геометрической прогрессии. Все частицы, античастицы и излучение быстро разделялись с другими квантовыми частицами материи и энергии, и когда инфляция завершилась, настал Большой Взрыв.

Если вам удастся достичь температур, необходимых для возвращения состояния инфляции, вы нажмете кнопку перезапуска , вызовете инфляцию, затем Большой Взрыв и так далее, все по новой. Если до вас пока не дошло, учтите: если вы доберетесь до этой температуры и вызовете нужный эффект, вы никак не выживете. Теоретически это может возникнуть при температурах порядка 10^28 – 10^29 кельвинов, это пока только теория.

Получается, вы можете легко набрать очень высокие температуры. Хотя физические явления, к которым вы привыкли, будут отличаться в деталях, вы по-прежнему сможете набирать температуры выше и выше, но только до точки, после которой все, что вам дорого, будет уничтожено. Но не бойтесь Большого адронного коллайдера. Даже на самом мощном ускорителе частиц на Земле мы достигаем энергий, которые в 100 миллиардов раз ниже, чем необходимые для вселенского апокалипсиса.

Скорее всего, практически каждый когда-то задумывался о том, что собой представляет температура, и какой она бывает. Все мы знаем, что она может быть ниже ноля, то есть своей низшей предельной точки. Но при этом возникает вопрос, ведь раз есть самый низкий показатель, значит должен быть и самый высокий? Каков он? Чему он равен? Наверняка многие бы хотели получить ответ на этот вопрос.

Если провести ряд некоторых физических экспериментов, можно заметить что, чем выше температура воды, тем быстрее в ней двигаются молекулы. Но до какого момента можно проводить данный эксперимент? Какую скорость способны набрать движущиеся молекулы? Ведь должен же быть какой-то предел. Может ли что-то помешать нагревать их после какого-то определенного момента, препятствующего продолжению их движения?

Если довести температуру до тысячи градусов, то передаваемое молекулам тепло начнет разбивать связи, которые соединяют молекулы. И в конечном результате мы будем наблюдать отсутствие нейтральных атомов.

При температуре выше среднего, мы увидим то, как, согласно простейшим физическим законам, начинают совершать скачки электроны, и ионы с положительным зарядом. Чтобы посмотреть, что будет происходить дальше, следует продолжить повышать градус. Достигнув температуры свыше семи миллиардов градусов, частицы начинают самопроизвольно сталкиваться, таким образом, образуя определенные пары. Ну а если довести температуру примерно до двадцати миллиардов градусов, происходит следующее явление: ядра начинают неожиданно делиться, и образуются патроны и нейтроны.

При числе градусов, равном нескольким триллионам, частицы и их связи уже не выдерживают действующей на них энергии. Протоны и нейтроны прекращают свое существование, образуя новые частицы.

Казалось бы - вот она предельная температура. Что может быть выше?
Но, оказывается это еще не все, и реакцию можно наблюдать и при более высоких градусах. Сейчас мы подробнее рассмотрим все возможные варианты.

Если добиться 1-3 квадриллионов градусов, то большое разнообразие известных вам частиц начнет воспроизводиться в очень больших количествах. В этом случае можно наблюдать много интересных реакций. Если вам все-таки удастся нагреть систему до такой степени, вы увидите, что ваши частицы попросту потеряли какую-либо массу. Теперь их скорость достигает скорости света. И в данный момент ваша материя будет являться всего лишь радиацией.

Но на этом выявление предельной температуры не заканчивается. Да, вы можете и дальше продолжать нагревать систему, однако скорость движения частиц в ней уже не станет больше. Мы будем лишь наблюдать в ней переизбыток энергии. Они станут подобны радио и микроволнам, которые также движутся со скоростью света.

Прогресс и развитие не стоят на месте, и возможно даже в настоящий момент прочтения данной статьи образуются все новые, неизвестные нам доселе частицы, законы и т.д. Казалось бы, можно просто, как и раньше, нагревать их до максимальных температур и таким образом их выявлять, но, к сожалению, по некоторым причинам этого сделать невозможно. Ниже мы поговорим об этих причинах подробнее.

В нашей галактике (наблюдаемой нами) не существует нескончаемого количества энергии. Есть лишь ее конечное число. Даже если соединить все существующие материи, антиматерии, частицы, радиацию, темную материю, и саму вселенскую энергию, мы никогда не получим безмерное количество энергии. Существует невероятное количество материи, еще большее количество нейтронов и антинейтронов, немногим больше фотонов, и само собой вся вселенская энергия, распространенная более чем на сорок шесть миллиардов световых лет.
Так вот если собрать это все воедино, вы получите просто неисчислимое количество энергии, но опять же, даже это не будет являться пределом. Выходит, что верхний предел нам предстоит еще выяснить, но перед этим столкнуться с еще одной задачей.

А сейчас, один из самых интересных моментов. Если собрать чересчур большое количество энергии в какой-то ограниченной зоне, у вас получиться черная дыра. В привычном представлении большинства людей черная дыра это огромная, плотная, черная масса, способная поглотить абсолютно все, начиная от какого либо предмета и заканчивая, даже планетой.

Однако, не стоит предавать им такое масштабное значение. Черной дырой может стать любая квантовая частица, если ей придать необходимое количество энергии. Причем, не важно, имеет ли она определенную массу и движется ли со скоростью света. Итог все равно будет один - состояние черной дыры ей не миновать. Даже если взять какую-то определенную по масштабу зону, и на нее будет действовать необходимое количество энергии - частицы теперь не будут реагировать и взаимодействовать как обычно. У вас моментально начнут появляться черные дыры, и распадаться на низкоэнергетические состояния. Если провести все необходимые вычисления, то можно, все-таки определить наивысший предел температуры. Не приводя в пример длинные вычисления, скажем сразу ответ на столь интересующий нас вопрос. Итак, верхним для Вселенной пределом температуры является 10^32 кельвина.

Правда, сейчас мы можем наблюдать один нюанс - данная температура является несколько ниже тех, о которых мы говорили ранее. Причиной этого является сдерживающий фактор в виде черных дыр.

Если привести систему к определенной высокой температуре, вы получите потенциал, равный тому, за счет которого наша Вселенная была приведена к расширению в космическом понятии. Тут можно вспомнить о таком понятии, как Большой Взрыв. К нему привело завершение процесса, при котором Вселенная расширялась, а пространство раскладывалось в геометрической прогрессии.

Если кому-либо когда-либо удалось бы достичь такой температуры, ему следовало бы, так сказать, «перезапустить» Вселенную, что вызвало бы процесс инфляции, после чего следовал бы Большой Взрыв, и так далее, описываемый ранее процесс. Но следует учесть одну деталь. Добравшись до такой температуры и вызвав нужный эффект, человек ну никак не может выжить в данных условиях. Так как температура будет слишком высока для человеческой жизни. Разумеется, пока это возможно только в теории, и пробовать воспроизвести данный процесс в реальности никто не собирается.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что каждый может пробовать набирать высокие температуры. И вы действительно сможете их достигнуть, причем температура будет все выше и выше. Это будет продолжаться до тех пор, пока все, над чем вы работали попросту не уничтожиться. Но не стоит волноваться и переживать за конечный результат. Сколько бы вы не старались, все равно полученная вами температура будет гораздо ниже той, что способна привести Вселенную к апгрейду. Так что, смело можете экспериментировать, не боясь вызвать апокалипсис.

Внутренние элементы системного блока – процессор, видеокарты, жесткие диски и прочие выходят из строя при перегреве, что должно быть очевидно для любого пользователя компьютера. Чем выше требуется производительность системы, тем сильнее они нагружаются и разогреваются, доходя до пиковых значений. За охлаждение элементов компьютера отвечают охлаждающие системы, в том числе всевозможные кулеры. Если компоненты все равно перегреваются, это чревато последствиями.

Проверить температуру элементов компьютера можно сотнями различных программ: AIDA, HWMonitor и другими. При проверке пользователь увидит значения температур процессора, видеокарты, жесткого диска и других компонентов. Сами по себе эти цифры мало о чем говорят, и в рамках данной статьи мы рассмотрим, какие допустимые температуры нагрева элементов компьютера.

Рабочие температуры компонентов компьютера

Каждый элемент компьютера имеет свой предел рабочей температуры, который может также меняться, в зависимости от конкретной модели. Приведем средние цифры нагрева основных компонентов компьютера:

Стоит отметить, что выше приведены температуры основных компонентов компьютера. При этом не стоит забывать, что они сильно зависят от самой температуры внутри системного блока, которую померить с помощью программ не получится. Важно, чтобы горячий воздух, который накапливается в корпусе, мог быстро выходить из него, для этого устанавливается несколько кулеров, работающих на выдув воздуха.

Симптомы перегрева компьютера

Если компьютер работает без сбоев, то нет и необходимости беспокоиться о перегревах. О том, что один или несколько компонентов перегреваются, говорят следующие симптомы:

Важно отметить, что не всегда при озвученных выше симптомах проблема в перегреве компонентов.

Что делать, если перегреваются элементы компьютера

Главными охлаждающими компонентами внутренностей компьютера являются кулеры. Но если они не справляются со своей задачей и элементы PC перегреваются, рекомендуется:

Если советы выше не помогают избавиться от постоянного перегрева компьютера, нужно задуматься об установке более эффективной системы охлаждения.