Υπάρχει μια απόλυτη μέγιστη θερμοκρασία;

Η θερμοκρασία ουσιαστικά είναι ένα μέτρο για την κίνηση των μορίων και των ατόμων. Όσο πιο γρήγορα κινούνται, και επομένως όσο περισσότερη κινητική ενέργεια διαθέτουν, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία.

Οταν θερμαίνουμε ένα υλικό, από σίδηρο, για παράδειγμα, αυτό αλλάζει μορφή, περνώντας από τη στερεά στην υγρή και τελικά στην αέρια φάση. Οσο περισσότερο το θερμαίνουμε τόσο ταχύτερα κινούνται τα άτομα που το αποτελούν. Σε ιδιαίτερα υψηλές θερμοκρασίες, τα ηλεκτρόνια αρχίζουν και αποδεσμεύονται από τα άτομά τους, σχηματίζοντας με τους θετικά φορτισμένους πυρήνες ένα ηλεκτρικά φορτισμένο πλάσμα. Σε ακόμη μεγαλύτερες θερμοκρασίες, τρισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, σαν κι αυτές δηλαδή που επικρατούσαν στο βρεφικό σύμπαν, ακόμη και οι ατομικοί πυρήνες διασπώνται σε κουάρκ και γλουόνια, δημιουργώντας το λεγόμενο πλάσμα κουάρκ-γλουονίων.

Είναι δύσκολο να συλλάβει κανείς τόσο υψηλές θερμοκρασίες. Κι όμως, υπάρχουν και μεγαλύτερες. Σύμφωνα με τους θεωρητικούς φυσικούς, 10-43 δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, κατά τον επονομαζόμενο «χρόνο Πλανκ», η θερμοκρασία ήταν 1.032 βαθμοί Κέλβιν. Οπως υποστηρίζουν πολλοί επιστήμονες, η θερμοκρασία αυτή -γνωστή ως «θερμοκρασία Πλανκ»- είναι η μέγιστη θερμοκρασία για την οποία μπορούμε να μιλάμε με κάποια βεβαιότητα. Κι αυτό γιατί, σε χρόνους μικρότερους από 1 χρόνο Πλανκ, σε ακόμη μεγαλύτερες θερμοκρασίες, η φυσική που γνωρίζουμε καταρρέει. Σε αυτές τις ακραίες θερμοκρασίες, εικάζεται ότι η βαρυτική αλληλεπίδραση ενοποιείται με τις άλλες τρεις (ηλεκτρομαγνητική, ασθενή και ισχυρή) σε μία υπερ-δύναμη, που πρέπει να περιγράφεται από μια ενοποιημένη θεωρία κβαντικής βαρύτητας. Αυτή όμως δεν έχει ακόμη διατυπωθεί.

Αν πάμε ακόμη πιο πίσω στο χρόνο, στη στιγμή μηδέν, κατά την οποία υποθέτουμε ότι υπήρξε η πρωταρχική ανωμαλία που γέννησε το χώρο και το χρόνο, εικάζεται ότι η θερμοκρασία και η πυκνότητα ισούνται με το άπειρο. Το ίδιο, σύμφωνα με τη γενική θεωρία της Σχετικότητας, ισχύει και στο κέντρο μιας μαύρης τρύπας.