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絶対温度

宇宙を支配する定数に、重力定数Gと、光速度Cがあると思いますが、
絶対温度ー273度は、その仲間に、入るのでしょうか?

よろしくお願いいたします。

投稿日時 - 2009-06-25 22:10:16

QNo.5074668

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回答(6)

ANo.6

>CMBの観測によれば、宇宙の平均温度は、3Kと言うことですが、
結構、低温なんですね。

3Kは宇宙の背景放射(ビッグバンの名残り)ですね。平均温度は存じませんが、実際の宇宙は(多分まだ正体不明の)ダークマターやダークエネルギーが大半を占めるそうですので、恒星やブラックホールなどの平均温度への寄与は小さいと見て、まあ3Kでよいのでしょうかな?

ところで噛み合わない議論を展開してしまいお詫びします。当初のテーマ:

>宇宙を支配する定数に、重力定数Gと、光速度Cがあると思いますが、
絶対温度ー273度は、その仲間に、入るのでしょうか?

で、他の惑星や銀河系でも成立する「宇宙の普遍定数」を念頭に考えていたら、
■宇宙の普遍定数と考えられるもの
として”随分沢山あるじゃありませんか、”と言ってリストアップしたもの(この殆どが物理定数)以外にも、水などの物性値もまた、他の惑星や銀河系でも同一の値を持つ定数だ、と考えつきました。

ところで物性値は、物理法則の基礎方程式に登場するいわゆる物理定数ではありません。
最初に物理定数をリストアップしながら、直後に物理定数など念頭から消して、普遍定数の範囲を広げてしまったので、自分でも話が混乱したようです。

結局私の興味は「どの宇宙でも普遍的に当てはまる定数に何があるか」で、それが物理定数かどうかは不問です。
他のお二人のお話は「(-273℃が)物理定数と言えるかどうか」が焦点のご様子。
似て非なる主題について語っていたようです。

-273℃が物理定数と言えるか?
・・・どうも判りません。物理半定数、なんてのがあればいいですが。

投稿日時 - 2009-06-26 23:15:50

お礼

ご丁寧な回答、 ありがとうございました。

投稿日時 - 2009-06-27 21:08:01

ANo.5

No4です。

>仮に-10℃で分子原子(の熱振動)が凍りつくのだったら、世界は全く違うものになります。

wikiによれば絶対零度でも不確定性原理のため零点振動があるので、「凍りつく」は表現が不適切だったようです。
「最低になる」では文章が生ぬる過ぎるので、「ほぼ凍りつく」ぐらいに訂正します。

投稿日時 - 2009-06-26 07:22:47

ANo.4

おや、もう朝だ。遅くまで起きていらっしゃるんですね。(自分もですが。)
0(ゼロ)Kは、最低温度という物理的な意味があって、0mや 0kgとは意味が違い、やはり普遍定数に入ると思います。
仮に-10℃で分子原子(の熱振動)が凍りつくのだったら、世界は全く違うものになります。
-273という数字に意味がなければ、光速度30万km/sも地球だけで通用する数字で、普遍定数と言えなくなります。
(もっとも、この議論を深めても得るものは何もないようです。)

投稿日時 - 2009-06-26 05:03:17

お礼

ありがとうございました。
夜分、お騒がせいたしました。

投稿日時 - 2009-06-26 21:34:05

ANo.3

こんばんは。

入りません。
「-273℃」の「273」は、水の三重点を表します。
つまり、世の中に無数にある物質の一つの性質を表した量に過ぎません。
そもそも摂氏温度を宇宙の基本的な定数の話に持ち込むこと自体、おかしいです。

また、
「-273℃」を「0°K」に書き直したとしても、
「0」という数字は、そもそも物理学以前に数学の基本定数ですから、
物理の基本定数には該当しません。
もしも、0°K を物理の基本定数とするのであれば、
0s、0m、0kg、0m/s、0m/s^2、0N、0J、0A、0C・・・、
これら全部、物理の基本定数になってしまいます。


以上、ご参考になりましたら幸いです。

投稿日時 - 2009-06-26 04:06:58

お礼

ご回答ありがとうございました。

投稿日時 - 2009-06-26 21:42:04

ANo.2

-273℃(0ケルビン)は、半径137億光年のこの宇宙のどこでも(水のない世界でも)共通な、最低温度だと思います。
宇宙の普遍定数は、他にも結構あります。
例えば木星のH2、He、CH4、NH3などでも、1モル分の質量をとればやはりアボガドロ数(6×10^23)個の分子を含み、近似的に気体定数を含む式 pV=nRT で表現できるでしょう。

■宇宙の普遍定数と考えられるもの
・絶対0度       0(K)
・万有引力定数    G
・クーロン力の定数  k0
・アボガドロ数    N
・気体定数      R
・ボルツマン定数   k
・真空中の光速    c
・真空の誘電率    ε0
・真空の透磁率    μ0
・電気素量      e
・プランク定数    h
・電子の質量     m
・陽子の質量
・中性子の質量
・その他素粒子の質量 

■地球だけのもの
・重力加速度     g
・標準気圧       1(ata)

大気圧下での物質(例:水)の融点・沸点は地球だけに通用しますが、
彗星の尾の中の水でも1気圧の空気中で測れば 0℃で凍り 100℃で沸騰することに変わりはない筈です。

野辺山の電波望遠鏡(直径45m)は、主に暗黒星雲(星が生まれるもとで、ガスが背後の星を隠すので可視光では暗黒に見えるとのこと)の中から、地球では馴染みの薄い多くの分子を発見しているそうです。
(放送大学「量子化学」11回で紹介されました。)
宇宙で圧倒的に多いのは H2分子で、次に多い CO分子は H2の1万分の1だそうです。
奇妙な分子では、CCC、CCS、CCCCC、HCCCCCCCNなど。
一番長いものはHとNの間にCが11個並んだ直鎖状分子だそうです。

が、それらの物質も、地球人が構築してきた物理や化学に反する挙動はしない筈です。(例えば C-C の結合エネルギーなどは地上の物質と同じ筈。)
こう考えると、すべての物性定数も宇宙で共通と言えそうです。

なお、絶対0気圧は、なんというか、ゼロという”定数”でなく、ヌル(空虚)と言う感じがしますが・・・自分だけかも?

投稿日時 - 2009-06-26 02:36:31

お礼

ご回答ありがとうございました。
CMBの観測によれば、宇宙の平均温度は、3Kと言うことですが、
結構、低温なんですね。

宇宙空間には、際限がないのに、速度や、最低温度には、リミット
があるんですね。

投稿日時 - 2009-06-26 21:40:08

入りません。
本来入っても良さそうです、水の三重点との温度差で定義するなら、幾分可能性はあります。
でも、人間型生物の居ない世界では「水」という化合物に特別の意味は無いんです。

投稿日時 - 2009-06-25 23:37:48

お礼

ありがとうございました。

投稿日時 - 2009-06-26 21:25:45

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