Erforderliche Temperatur, um Materieteilchen eine Geschwindigkeit zu verleihen, die mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar ist

Da Sie keine tatsächliche Geschwindigkeit angeben, kann ich Ihnen nur eine Schätzung der Größenordnung geben. Ein Teilchen wird als "relativistisch" bezeichnet, wenn seine kinetische Energie vergleichbar (oder größer als) seine Ruhemasse-Energie wird$mc^2$. Teilchen im thermischen Gleichgewicht haben kinetische Energien der Ordnung$kT$Wo$k$ist die Boltzmann-Konstante und$T$ist die Temperatur. Dies gibt uns für Masse$m$die Temperatur, bei der die einzelnen Teilchen bei einer Temperatur von relativistisch werden würden$T\approx mc^2/k$. Wenn$m$die Elektronenmasse ist (die Elektronen in der Materie werden zuerst relativistisch), dies entspricht Temperaturen der Ordnung$10^{10}K$. Wenn$m$eine atomare Masseneinheit ist, entspricht dies Temperaturen der Ordnung$10^{13}K$.

Für ein Teilchen, dessen kinetische Energie gleich der Ruhemasse ist, wäre der Gammafaktor$\gamma=2$was einer Geschwindigkeit von entspricht$\sqrt{3}c/2\approx .87c.$

BEARBEITEN (auf Benutzerwunsch): Nur die massereichsten Sterne werden jemals Temperaturen in der Nähe dieser Werte erreichen (und selbst dann nur in ihren Kernen). Und diese Sterne werden aufgrund der spontanen Produktion von Elektron-Positron-Paaren in ihren Kernen durch die hochenergetische Gammastrahlung in der Umgebung in Paarproduktionsinstabilitäten geraten. Als isoliertes Objekt (dh nicht massiv wie ein Stern) wäre ein Objekt dieser Temperatur in keiner Weise gebunden. Man müsste einen Apparat entwerfen, der ein solches Objekt enthält. Es würde im Wesentlichen wie ein sehr heißes Plasma aussehen. (Denn genau das wäre dieses Objekt - ein sehr heißes Plasma)