Iako nas znanstvenofantastični filmovi često pokušavaju uvjetiti kako je svemir nevjerojatno hladan, tomu baš i nije tako. U stvari, uopće nema temperaturu.

Temperatura je, naime, mjerilo brzine kojom se čestice kreću, a toplina koliko energije čestice nekog objekta imaju. Stoga u doista praznom dijelu svemira, gdje nema ni čestica i radijacije, nema niti temperature.

Naravno, svemir je pun čestica i radijacije koje stvaraju temperaturu i toplinu. Koliko je, dakle, hladan svemir, postoje li njegovi dijelovi koji su potpuno prazni i padne li temperatura igdje do apsolutne nule?

Toplo, toplije, hladno, hladnije

Najtopliji dijelovi svemira nalaze se uz zvijezde, gdje postoje svi uvjeti za pokretanje nuklearne fuzije. Kad radijacija zvijezd dosegne dio svemira s puno čestica, stvari se počnu zagrijavati. Zbog toga je Zemlja puno toplija nego prostor između nje i Sunca.

Toplina dolazi od čestica koje vibriraju u našoj atmosferi pod utjecajem solarne energije, pa se međusobno sudaraju i distribuiraju tu energiju.

Blizina zvijezde i prisutnost čestica ne jamče toplinu, doduše. Merkur, planet najbliži Suncu, iznimno je vreo tijekom dana i smrznut tijekom noći, kad temperatura padne do -178 Celzijusovih stupnjeva. Na Uranu je još hladnije, do -224 Celizijusa, dok se Neptun smrzne do -214 C.

Tako nisku temperaturu Uran može zahvaliti sudaru s nebeskim tijelom veličine Zemlje u ranim danima njegovog nastanka, zbog čega oko Sunca kruži ekstremno nakrivljen pa ne može zadržati unutarnju toplinu.

Daleko od zvijezde čestice su toliko daleko jedna od druge da prijenos topline bilo čime osim radijacijom nije moguć, zbog čega temperature drastično opadaju. To područje nazivamo međuzvjezdanim prostorom.

Najhladniji i najgušći oblaci molekularnog plina u međuzvjezdanom prostoru mogu dosegnuti temperaturu od -263 C, a manje gušći do -173 C.

Jedinstvena mjerna jedinica

Svemir je toliko velik i sadrži mnoštvo objekata - od super vrelih do nezamislivo hladnih - da bi trebali biti nemoguće dati mu jednu jedinstvenu temperaturu. Ipak, postoji nešto što možemo uzeti kao mjernu jedinicu.

To je pozadinsko kozmičko zračenje, s uniformnom temperaturom od -270 C. Pozadinsko kozmičko zračenje ostatak je događaja koji se odvio neposredno nakon Velikog praska.

U tom je trenutku svemir prestao biti neproziran nakon što su se elektroni spojili s protonima i napravili atome vodika. Nakon toga elektroni više nisu beskrajno rasipali svjetlo, što je omogućilo slobodno kretanje fotonima.

Fotoni koji čine pozadinsko kozmičko zračenje nisu uvijek bili tako hladni. Ali, trebalo je 13,8 milijardi godina kako bi došli do nas pa su uslijed širenja svemira se spustili na niže energetske razine.

Kako su nastali u vrijeme kad je svemir bio znatno gušći i vreliji nego danas, početna temperatura radijacije koja danas čini pozadinsko kozmičko zračenje iznosila je vjerojatno oko 2.726 C. Pošto se svemir stalno širi, sad je hladniji nego što je ikad bio. I postajat će sve hladnijim.

Što bi se dogodilo kad biste bili izloženi svemiru?

Tri su načina prijenosa topline: kondukcija (za što je potreban dodir), konvekcija (za što je potrebna tekućina) i radijacijski (za što je potrebna radijacija).

Kondukcija i konvekcija se ne mogu dogoditi u praznom prostoru jer nema tvari, zbog čega do prijenosa dolazi samo radijacijom. Zato se prijenos topline ne događa brzo u svemiru.

Stoga bi astronaut koji bi ostao nasukan izvan svemirskog broda puno prije umro od dekompresije nego od smrzavanja, piše Space.