Mi is valójában a hő?
Az univerzum egy nagyon érdekes és különös hely, mivel a 95% kitevő észlelhető anyagtól mentes terében dermesztő a hideg, ugyan akkor a kis lokális helyre koncentrálódott, a gravitáció által egybevonzott látható anyag, nagyon forró tud lenni. Lásd a Napot és a többi csillagokat. Azonban a hőmérsékleti skálának még nem ismert a felső határa. A fizikusok és kozmológusok szerint, az ősrobbanás pillanatában végtelen magas hőmérsékletű és nyomású volt az anyagkezdemény, amely a ma látható univerzummá tágult. A fizikusok azonban meghatározták az univerzum hőmérsékleti skálájának az alsó határát, ami 0Kelvin, avagy -273˙Celsius. Ez a határ viszont fizikailag nem elérhető, csak jól megközelíthető, mert abszolút mozgásmentes, ergo hőtől mentes test, vagy közeg nem létezhet az univerzumban. Felmerül a kérdés, hogy akkor miért ilyen hideg 2,7 K az univerzum manapság mért átlagos hőmérséklete? A válasz az, hogy korábban kisebb volt az univerzum kiterjedése, sűrűbb és gyorsabb mozgású volt az anyaga, ezért melegebb az átlag hőmérséklete. Ebből meg az következik, hogy ma tágul a tere, ritkul az anyaga, lassul a mozgása és lehűl a hőmérséklete. Az univerzum jövőjére vonatkozó előrejelzések a hő-halál bekövetkezését jósolják.
A legfrissebb mérések szerint, az univerzum tere már egy ideje gyorsulva tágul! Viszont a gravitációnak vonzó hatása lokálisan sűríti, majd végül fekete lyukakba gyűjti az összes gravitáló anyagot. A vonzó gravitációnak, a gyorsuló tértágulás ellenére is, végül egyetlen lyukba, a legszűkebb helyre kellene gyűjteni az összes anyagot, ahol az a legnagyobb nyomású, sűrűségű és hőmérsékletű, a végtelenül kitágult, kisimult térben. Ez egy paradox helyzet, amely magyarázatot igényel. A Fekete lyukak belsejéről, azok eseményhorizontján belülről nem kapunk információt, mert még a fényt is csapdában tartja, ami információt adhatna számunkra. Annyit azonban tudunk, hogy igen nagy tömeget, vagyis gravitációs potenciát, energiát képvisel a fekete lyuk, aminek következtében lokálisan nagy lesz a téridő görbülete. A négydimenziós téridő ugyanis ott nem euklideszi sík, hanem görbült. Az a kérdés, hogy mi lesz ott a nyomással, a hőmérséklettel, a 3D-s térrel, az 1D-s idő lassulása, dilatációja folyamán? Elfogynak a tér dimenziói a zsugorodástól, vagy felcsavarodva beszűkülnek az érzékelhetőségi határ alá? A téridőnek, mint egységes entitásnak a kezelése, itt jól bekavar a megrögzött, beszűkült gondolkodásúaknak. Ettől kezdve a matematika nyelvén, energia típusokról, ezek kölcsönhatásairól, kitüntetett energiaszintekről, fázisátalakulásokról, csatolási állandókról, rendezettségi és rendezetlenségi szintekről beszélhetünk, mintsem a megszokott hőről, a jól ismert meleg fogalmáról.
Hogyan definiáljuk a hő fogalmát?
Az idézőjelben lévő szöveg részek a http://hu.wikipedia.org/wiki/H%C5%91 és a http://macgyver.web.elte.hu/elte/2-bevfiz2/bevfiz2-MACG.htm-ről származnak.
„A hő, vagy hőmennyiség, hőenergia a termodinamika egyik alapfogalma, minden olyan energiaváltozást magába foglal, ami nem fordítódik munkára termodinamikai rendszerek kölcsönhatása során. Általános jelölése: Q
Egyik testről a másikra átadódhat, a termodinamika második főtétele szerint.
Mérhető mennyiség, tehát matematikailag kezelhető.
Nem kezelhető anyagként, mivel átalakítható olyasvalamivé, ami biztosan nem anyag (például munkává).
Az energia egyik formája. „
„A hőmérséklet egy intenzív állapothatározó, egyszerre jellemzi az anyag mikroszkopikus és makroszkopikus állapotát. Makroszkopikus nagyságrendben egy érezhető dolog, de mérhető is, hőmérőt készíthetünk hőtágulás alapján (bimetallból vagy folyadékból) vagy akár elektromos ellenállás alapján. Mikroszkopikusan nézve egyenesen arányos a test hőmérséklete az őt felépítő részecskék átlagos mozgási energiájával.”
„A termodinamika első főtétele kimondja, hogy egy rendszer belső energiájának a változása egyenlő az általa felvett és leadott közölt hő és a rajta és általa végzett munka összegével. „
Ezek szerint a hő, hőmennyiség, egy olyan energia-melléktermék az energiatípusok változási, átalakulási folyamatában, ami intenzív munkává változtatható? Munkavégzés nélkül, a hőben tárolt energia viszont, a megmaradási tételek szerint más extenzív formában, de mindenképpen hasznosul az energia átalakulások során. A világmindenség dermesztő hidegében a leghasznosabb „energia-melléktermék” a hő? Hurrá!
Ha egy zárt rendszer hőt vesz fel, az növeli a rendszer munkavégző képességét, vagy éppen munkát végeznek rajta. Ha hőt ad le, azzal csökken a munkavégző képessége, vagy éppen munkát végez. Ha az Univerzum EGY és zárt, a nemléttel teljesen elszigetelt rendszer, akkor a hő belső leadásával saját magán végez munkát a létezésének fennmaradása érdekében. De hová kerül, mivé alakul a leadott hő? Netán a fekete lyukak tömegét képviselő gravitációs energiáiba, a vonzásba, amelyek egyesülve mintegy kondenzátorként tárolják egy bizonyos ideig? Vagy netán a taszító gravitációt képviselő sötét energiát képezi, amely kiegyenlíti a vonzó hatást?
„Nincs olyan folyamat, amely eredményeképpen a hő az alacsonyabb hőmérsékletű rendszer felől a magasabb hőmérsékletű felé adódik át.
A rendszert alkotó részecskék rendezetlen mozgást – hőmozgást-végeznek, és egymásra általában erőt gyakorolnak, a részecskék ebből származó mozgási és helyzeti energiájának összege a rendszer belső energiája. Hőátadás történik, amikor két részrendszer (vagy rendszer és környezete) kölcsönhatásakor az egyik belső energiája nő, a másiké csökken, a kettő összege zárt rendszer (bruttó rendszer) esetén állandó. Eközben hőmérsékletváltozás és/vagy munkavégzés történik. Fajtái: hővezetés, hőáramlás, hősugárzás.
Mi a latens hő? Akkor nyelődik el vagy szabadul fel, amikor egy anyag állandó hőmérsékleten halmazállapot-változáson megy keresztül, tehát szilárdból cseppfolyóssá (olvadáshő), vagy cseppfolyósból légneművé (párolgási hő) válik. Jele: L Mértékegysége J (joule).
Hősugárzás: a testek saját hőmérsékletéből eredő sugárzás (Planck-görbe) ugyanis minden atomtörzs (+),a hőmozgása változó sebességű, és minden mozgó töltés elektromágneses teret kelt maga körül.
Mi a fekete test meghatározása? Ha egy test egy adott hőmérsékleten és hullámhosszon nagy mennyiségű energiát képes sugározni, akkor e sugárzás elnyelésére is nagymértékben képes. Az emissziós és abszorpciós képesség arányának meg kell egyezni egy olyan test emissziós képességével, amely minden hullámhosszú sugárzást képes elnyelni. Az ilyen (minden sugárzást 100%-os abszorpciós képességgel elnyelni képes) testet fekete testnek nevezzük. Mi a Stefan-Boltzmann törvény? Minden test, aminek a hőmérséklete nagyobb, mint 0 Kelvin, hőt sugároz ki. Egy abszolút fekete test saját hősugárzása miatt kisugárzott energia intenzitása = Stefan-Boltzmann-állandó * abszolút hőmérséklet ^4”
Ha a Fekete lyuk egy kompakt fekete test, akkor annak abszorpciós képessége megegyezik az emissziós képességével, ami azt jelenti, hogy kisugározza azt az energiát, amelyet növekedésével elnyelt. A kérdés, hogy mikor? Nyilván amíg növekedik, addig nem. Ha az univerzumban léteznek fogyókúrán lévő fekete lyukak, akkor azok adják le azt a sötét energiát, amely a kozmológiai állandót, a taszító gravitációt képviseli! ?
Tételezzük fel, hogy a Fekete lyuk egy energia-átalakító fekete test, ami nem a hőt, hanem a sötét energiát sugározza ki magából. Ami által csökken a belső nyomása, a belső hőmérséklete és a tömege, vagyis a gravitáció, vonzó hatása. A nem növekvő és nem fogyatkozó fekete test egyensúlyi állapotban van. Amennyi fényes anyagot-energiát elnyel, ugyanannyi sötét energiát sugároz ki. Az univerzum fekete testei azok, amelyek térben és időben, vagyis a téridőben, egyensúlyban tartják az energiáknak összes típusát. Ha ezek egy testben összpontosulnak, akkor ott felcsavarodnak a dimenziók, meg áll az idő. A stabilitást biztosító téridő hiányában labilissá válik az összesített energiát tartalmazó fekete test, valóságban betöltött helyzete. Mivel az összesített energia a helyzeti, a fekete test különleges helyzetbe került. Viszont egy spontán szimmetriasértés, újraindítja az órát, kitekeri a dimenziókat, az energia átalakulási folyamatok helyreállítják, stabilizálják a helyzetet. A létrehozzák a valóságnak érzékelhető és észlelhető mivoltát.
