Søk i artikler

Hvordan måler man temperatur i vakuum?

Man hører ofte om hvor kaldt det er ute i verdensrommet, men hvordan vet man det? Det er ikke noe stoff der ute å måle temperaturen i.

Temperatur er en betegnelse på hvor mye energi det er i et atom. Denne energien utspilles ved at atomet vibrerer. Jo mer det vibrerer, jo varmere er det. Det er derfor vi kan ha et absolutt nullpunkt. Ved -273,15 grader celsius står alle atomene bom stille. Det finnes ingen energi i stoffet og det kan ikke bli kaldere.

Et totalt vakuum er kun en teoretisk tilstand og aldri oppdaget. Vakuum betyr "fravær av alt stoff", altså er et vakuum et ingenting. Selv i det dypeste verdensrom er det et og annet atom som virrer rundt. Mellom planetene i solsystemet er det for eksempel ca. 10 atomer i hver kubikkcentimeter, men i det dypeste verdensrom, mellom galakser, er det ikke mer enn ett eneste atom i hver kubikkmeter. I begge disse tilfellene er uansett atomene for få og for spredd til å begynne å tenke på en temperaturmåling. Vi gjør derfor som de fleste forskere og kaller et delvis vakuum (verdensrommet) for et vakuum, da det praktisk talt fungerer som det.

Så til spørsmålet. Hvordan måler man temperaturen i ingenting? Et vakuum har ingen smak, ingen lukt, ingen farge og heller ingen temperatur. Det er altså svaret, man kan ikke måle temperaturen i et vakuum, for det er ingenting å måle temperaturen i. Når man snakker om temperaturen i det ytre rom snakker man ofte om at astronautene må overleve 270 minusgrader. Hva er det da dem snakker om?

Jo, for å måle temperaturen i noe, må man ha en eller annen form for et termometer. Stikker man dette termometeret ut i verdensrommet, vil den etterhvert få temperaturen til vakuumet, altså ingenting, eller det absolutte nullpunkt på -273,15 grader celsius. Men, så må man plusse på den eneste formen for energi som kan reise gjennom et vakuum, -stråling. Bakgrunnsstråling fra "The Big Bang" gjennomsyrer hele verdensrommet og varmer faktisk hele 3 grader. Det er derfor det sjelden blir kaldere enn -270 grader.

Men så kommer astronautene i sola, og da er det andre boller. Stråling fra sola varmer opp alt materiale den belyser, og siden det ikke er noe sted for varmen å "lekke" til, blir varmen værende og kan fort stige til stekende temperaturer. Hvor varmt det blir kommer an på hvor langt unna sola man er. På romferger og romstasjoner er det avanserte systemer som holder temperaturen i levbart nivå. Ikke for kaldt og ikke for varmt.

Men så kommer et interessant spørsmål: Da det ikke er noe stoff for varmen å lekke ut til, hvorfor faller temperaturen til termometeret hvis man stikker det ned i vakuum? Igjen, er svaret stråling. Veldig sakte, men sikkert, gjøres varmen som termometeret opprinnelig hadde om til stråling som nettopp kan lekke ut i ingenting, og temperaturen faller. Dette er en veldig saktegående prosess og er en effekt som termoser benytter seg av. Rundt væsken i termosen er det et vakuumkammer. Dermed kan ikke varme fra kaffen lekke ut i noen annen form enn stråling, da dette er det eneste som kan passere vakuumet. Siden denne prosessen er så utrolig treg, vil kaffen holde seg varm hele dagen igjennom.

Lik oss på Facebook