宇宙最高温度能达到1.4亿亿亿亿度最低温却没法突破273.15℃？

发布时间：2023-09-12 11:26:17 所属栏目：动态来源：

导读：什么时候宇宙达到最高点温度呢？这发生在宇宙诞生之初的 10 - 44 秒钟内，当时它的表面被涂上了一层有史以来最高的温度 1.4 × 10 ^32 K （ 1.4 x 10^19°C），它被称为普朗克温度，这是极其不可思议的高温

什么时候宇宙达到最高点温度呢？这发生在宇宙诞生之初的 10 - 44 秒钟内，当时它的表面被涂上了一层有史以来最高的温度 1.4 × 10 ^32 K （ 1.4 x 10^19°C），它被称为普朗克温度，这是极其不可思议的高温；然而，与其相比，温度的下限就有些不够看了，有一个名词叫绝对零度，代表的是宇宙最低温，仅-273.15℃，为何两者差距如此之大？

其实，温度本质上就是人类发明出来用于形容物质内部分子运动剧烈程度（严格来说是描述分子平均动能）的一种宏观尺度。而设定这个尺度最先确定的是零度，即将普遍存在的水转化为冰的临界温度定为零度，将水沸腾的温度定为100度。即已将该尺度用于解释分子运动的程度，如果分子停止运动，则为温度的最低极限，即绝对零度。

但是上限就很高了，根据相对论，当分子运动接近光速的时候，质量随之变得无穷大，动能公式：动能=二分之一×质量×速度的平方。那么理论上分子运动的剧烈程度，即分子平均动能可以无限大。

也就是说，在具备条件的环境下，独立态热粒子的数量和密度能够无限地增加。目前人类所观测到的能够实现这一点的物质或天体就是黑洞。黑洞由单一的独立态热粒子构成，因此其数量和密度是无极限的。此外，独立态热粒子以热体现其存在，因此黑洞从形成那一刻就是一个自然的热体。

高温达到亿亿度在宇宙中是可能的，除了黑洞，宇宙中心的恒星和星系碰撞等极端情况下会产生极高温度，这是由于物质的热运动和核反应释放出大量能量所致。科学家们经过反复实验和计算，证明了这些高温形态的存在和性质。例如，模拟太阳等恒星的核聚变反应，可以再现高温高压的条件。

当然，所谓高温和低温的上下限都是理论上的数值，实际情况下，低温也不可能达到-273.15℃（绝对零度），而只能无限逼近。科学家现在已将温度降至零下273.144℃，也只能说是接近而没有真正达到绝对零度。绝对零度是指物体内部粒子动能总和为零的温度，即粒子完全静止。然而，目前来看自然界还是无法达到这种全球温度最高的状态。

根据实验科学和理论科学的观察与推理，在实验上，随着气温减少1℃，气体压缩1/273.15。但是根据这种关系，气体体积没办法被压缩到零。另一方面，在理论上，温度反映物体内分子的运动程度，当温度为-273.15℃时，分子的运动将彻底静止。

然而，根据不确定性原理，物质的位置和动量无法同时被精确确定。而分子的绝对静止意味着这将成立，这与不确定性原理相悖。因此，分子无法绝对静止，绝对零度也因此不存在。

如果物体被冷却到0K，它或许将失去其时间和空间的存在性，根据爱因斯坦的理论，任何有质量的物体都会曲拽周围的时间和空间。但当物体达到0K时，它事实上没有能量，也没有质量，不会对周围的时空有任何影响。它将一直停留在0K时刻，并在之后的时间中消失。

同样，根据量子力学，最短波长是普朗克长度，1.6×10^-35m，由此计算得到自然界温度上限是1.41×10^32k。然而，在宇宙中这样的高温也没有，仅仅在大爆炸中才会产生这样的高温。所以，我们可以认为，地球上的温度并不是恒定不变的，而是随着时间的推移而发生变化的。

（编辑：聊城站长网）

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