Kulde finnes ikke. Men hvordan er dette mulig hvis vi, spesielt om vinteren, hører det tydelig? Sannheten er at kulden ikke er en fysisk enhet, det er ikke noe som beveger seg og kommer over oss. Kort sagt, kulde er ikke et aktivt og direkte fenomen, men et kroppslig følelse som rent fysisk sett er forbundet med målbare størrelser som f.eks temperatur Og varme.
La oss starte med konseptet temperatur av en kropp. Som vi vet, består materie av partikler – atomer, molekyler – og disse partikler de vibrerer og beveger seg kontinuerlig: det vil si at de har en viss kinetisk energi. Her er temperatur et makroskopisk mål på den gjennomsnittlige kinetiske energien som partikler besitter i mikroskopisk skala: jo mer de beveger seg og rister, jo høyere er temperaturen, og derfor sier vi at den kroppen er «varm»; jo mindre de agiterer, jo lavere blir kroppstemperaturen, som vi derfor definerer som «kald».
Varmt og kaldt er derfor begreper som har med vår kroppslige følelse å gjøre og alltid er i forhold til andre kropper, mens temperatur er en kvantitativ størrelse som ikke trenger å være relatert til noe annet. Det er en lignende diskusjon som farge: farger eksisterer ikke, de er oppfatninger av kroppen vår assosiert med en målbar mengde som er bølgelengden til lyset som kommer inn i øyet vårt.
Nå kan termisk energi – det vil si den gjennomsnittlige kinetiske energien til partikler, assosiert med temperatur – overføres fra en kropp til en annen. Men hvordan? Tenk for eksempel på et glass vann som det legges is i. Vannets temperatur er åpenbart høyere enn isens, og dette betyr – ut fra det vi har sagt – at partiklene i vannet rører seg og beveger seg raskere enn de i isen. Når vannmolekyler kolliderer med ismolekyler har de en tendens til å «få dem til å bevege seg», det vil si at de rister dem! I vitenskapelige termer er de mest agiterte molekylene overføre deler av sin energi til de mindre agiterte molekylene. Her kalles denne overføringen av termisk energi i fysikk varme: kroppen med høyere temperatur sender energi, dvs. varme, til kroppen med lavere temperatur.
I naturen – vil du ha lagt merke til – overføres varme spontant fra kropper ved høyere temperatur til kropper ved lavere temperaturmens det motsatte ikke skjer med mindre det er et eksternt inngrep (kjøleskapet trenger for eksempel en motor og derfor en injeksjon av energi fra utsiden). Går tilbake til vårt eksempel med vannglasset, i det øyeblikket vi setter is inn i vannet, vil vannet sende varme til isen. Så vannet avkjøles ikke fordi isen «passer kulden» til det, men det er det vannet for å miste varmeog det er derfor det blir kaldt! Dette faktum er så generelt og universelt at det oppstår til et fysisk prinsipp: det termodynamikkens andre lov.
For å gi et annet eksempel, når la oss åpne vintervinduet vi føler oss kalde. I henhold til følelsene vi opplever i kroppen vår, kan det intuitivt virke for oss at det er denne enheten som kalles «kald» utenfor som kommer inn i huset gjennom vinduet, men i virkeligheten skjer det motsatte. Det er ingen såkalt «kald kraft» som overføres fra utsiden til rommet vårt: vi føler oss kalde på grunn av miljøet inne i huset – som har høyere temperatur – er avgir varme til den kaldere luften som kommer inn, og senker dermed temperaturen i rommet.
Kort fortalt betyr «kaldfølelse» i hovedsak at varmestrømmen som kommer ut av kroppen vår øker fordi vi er i kontakt med noe som ønsker å senke temperaturen. Men når vi føler oss varme, skjer det motsatte: og varme, som kulde, eksisterer ikke i den fysiske verden, men er bare en kroppslig følelse. Og hvis du vil ha konkrete bevis på forskjellen mellom temperatur og den fysiske følelsen av kaldt/varmt, her er et lite eksperiment som får deg til å tenke!
