宇宙最高温度为何是1.44亿度(宇宙的最高温度)
你能想象到最高的温度是多少度呢?假如把太阳和地球之间的距离拉近为10cm,是否地球上就寸草不生?在广大认知中,太阳的核心温度已经足够骇人听闻。但却很少有人知道,宇宙中曾出现过一次1.4亿亿亿亿度的最高温,对星球和人类的诞生都有很大意义。这个温度是怎么产生的?威力有多大,现在还存在吗?一系列的疑惑,接下来马上为您解答。新来的朋友,点个关注不迷路。
这个绝对至高温度叫作普朗克温度。普朗克是温度的单位,而普朗克温度则是量子力学中的温度所能达到的最高点,也是物质能达到的极限热能。科学家们认为,研究任何东西是否能超出普朗克温度的热值,也是毫无意义的。因为普朗克温度还有另一个身份,它存在于万物起源之前,是宇宙大爆炸的第一个瞬时温度。
相对于普朗克温度,大家应该更加熟悉宇宙大爆炸。作为宇宙的起源假说之一,后来也被科学家们证实,而普朗克温度的产生便是由于宇宙大爆炸。大家知道起初宇宙很小,里面有各种碎石杂片,这些物质聚集在一起形成了一股热能量,后来宇宙无法容纳这股能量,就发生了大爆炸。通过这次大爆炸才逐渐形成了宇宙中的各种物质,能源,空间和时间。而宇宙大爆炸的起始时间为零,接下来分别经历了普朗克、大统一、强子和轻子、辐射和氦形成以及物质时代,如何区分这些时代,最重要的标准就是温度,越往后的时代,宇宙温度越低。而在最初的普朗克时代,宇宙温度最高达到了1.4亿亿亿亿度。
1.4亿亿亿亿度是什么概念呢?生活中炼化钢铁所需的温度让人畏惧,但把将钢炼化为钢水所需达到的热度只在1500度左右。钨身为熔点最高的金属,它的熔点为3410度。太阳的热量巨大,是地球上动植物赖以生存的能源,但它的内核温度最高才5000万℃,天体超新星爆发核心的温度也才20亿℃,它们无一不与普朗克温度相差甚远。假如普朗克温度降临地球,那么就连粒子也不会存在。不过好在如果要产生普朗克温度的话,需要聚集整个宇宙的能量,人类存在史上见证它再次发生的可能性极小。它更多的只是存在于书本之上一串数字,用来描绘宇宙大爆炸时能量的大小。
铁水
不过高温度也代表着高热量。热量可以透过所有物质,包括星球,山川河流以及动植物,也是人类得以进步的主要动力系统。现在不管是游轮导弹还是手机冰箱,它们所依靠的能量都来自于太阳的热量。人们将太阳的热量从不同物质上分解出来,转化为电能和动能为己所用。如今煤炭和石油被开发,也是因为它们蕴含着远古的热量。人们认识和可利用的能量越多,人类的发展就可以越快。
基于对能量的渴求,各国都做了许多实验探寻热量。英国的《每日邮报》报道称,一群科学家们在实验室中成功创造出了4万亿℃的高温,这一温度不仅是太阳中心温度的25万倍,还被录入吉尼斯世界纪录,成为世界上能造出的最高温度。这个实验发生在美国纽约的国家实验室内,实验室拥有一台相对论中离子对撞机,科学家们正是利用这台仪器,以贵金属金的离子为材料,不断的加速运转,在实现数以10亿次的对撞后,最终产生了千分之一秒的高温4万亿℃。实验负责人维戈朵还在新闻发布上介绍,4万亿℃的高温,足以分解粒子和质子,把所有物质变为完美的流体,形成宇宙大爆炸后最初时代的情形。而这一实验的成功不仅为人类以后寻觅更多的能量带来希望,也为探索宇宙成因提供了素材。
了解完高温普朗克温度,大家是否对低温的下限也充满了好奇?最低温度被称为绝对零度。绝对零度是热力学中的最低温度,为摄氏温标零下273.15度。不过,绝对零度只是可能达到的最低温度,而且在这种情况下,物质不会具有内能。在宇宙中,物质的温度都取决于其原子和分子等粒子的动能,粒子的动能越高,则物质的温度就越高,粒子的动能越低,则物质的温度越低。因此理论上若粒子动能低到量子力学的最低点零时,便可达到绝对零度。但是热能在任何空间都是存在的,两种物质相互转换相辅相成,粒子的质量和速度也在不停改变,所以从理论上推理,绝对零度不可以存在。不过目前地球上温度最低的地方是布莫让星云,那里的温度为零下273度,仅比绝对零度的温度高1度多,生物根本无法在那里存活。也是布莫让星云的存在让我们明白,即使绝对零度无法达到,但也不能阻碍我们向它不断探索的步伐。科学史上的每一小步,都是人类史上的一大步。
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