Dipende
da cosa intendi per “temperatura”: sa prendiamo la definizione termodinamica
di grado di agitazione termica delle molecole, dovuta alla loro energia
cinetica media, è evidente che nel vuoto, in totale assenza di materia,
non ha senso parlare di temperatura.
D’altro canto, si può pensare di valutare la temperatura in base alla
radiazione che pervade il cosmo: in fisica si definiscono “corpi neri”
dei sistemi, perfetti assorbitori ed emettitori di radiazione, nei quali
la radiazione elettromagnetica è all’equilibrio con la temperatura delle
pareti e nei quali dunque la radiazione possiede una distribuzione in
lunghezza d’onda (chiamata densità spettrale di energia) che dipende unicamente
dalla temperatura stessa. In tal caso è sufficiente misurare lo spettro
della radiazione emessa per poter valutare la temperatura del corpo emettitore,
eseguendo una misura indiretta. La legge seguita dalla densità spettrale
di un corpo nero è la legge di Planck:
dove l
è la lunghezza d’onda della radiazione e T la temperatura; h (la costante
di Plank), c (la velocità della luce), k (la costante di Boltzmann), e
(il numero di Nepero) e p sono tutte costanti
universali.
Va detto
che in natura nessun corpo si comporta perfettamente come un corpo nero
ma che alcuni ci si avvicinano; per esempio, restando in ambito astronomico,
sono dei buoni modelli di corpo nero le superfici stellari, e pertanto
gli astronomi non hanno grosse difficoltà a misurare la temperatura delle
stelle, cercando quella temperatura per la quale lo spettro misurato meglio
si avvicina a quello calcolato teoricamente.
Venendo
alla tua domanda, l’intero cosmo è pervaso da una tenuissima radiazione,
prevalentemente nella banda delle microonde, che segue la legge plankiana
per un corpo nero con una temperatura di poco meno di 3° Kelvin, perciò
potremmo dire che la temperatura del cosmo è circa -270°C. Questa scoperta,
fatta da due ricercatori americani (Penzias e Wilson), fruttò loro il
premio Nobel in quanto essa è una delle più convincenti prove a sostegno
della teoria del Big Bang.
Va infatti
detto che, all’epoca attuale, nell’universo la radiazione e la materia
sono totalmente “disaccoppiate”, il che significa che, qualunque sia la
temperatura della materia, essa non ha modo di influire sulla radiazione
che pervade lo spazio. Viceversa, si pensa che un tempo l’universo fosse
molto più denso e caldo e che a quell’epoca la materia fosse fortemente
assorbente, per cui la radiazione ebbe modo di equilibrarsi termicamente
con la materia ed assumere un densità spettrale di tipo plankiano che
descriveva la temperatura del cosmo primordiale. Il fondo a microonde
che captiamo oggi (noto anche come “radiazione fossile di fondo” o “cosmic
background”) non sarebbe altro che ciò che resta di quella radiazione
primordiale, ormai raffreddatasi.