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直接给出答案吧，宇宙中最高的温度是普朗克温度，也就是1.4亿亿亿亿摄氏度。宇宙中最低是逼近绝对零度，也就是逼近-273.15℃。 因为宇宙曾经达到过最高的普朗克温度，而没有达到过最低的绝对零度。宇宙大爆炸得第一个瞬间的温度就是普朗克温度。 按照麦克斯韦－玻尔兹曼分布。我们已经知道温度的本质就是微观粒子运动程度的体现。微观粒子运动越剧烈，其在宏观上的表现就是温度越高。 比如，为什么开水会让你的手感到很烫？ 温水水分子示意图 那是因为开水内的水分子剧烈运动，当你的手触碰到这些剧烈运动的水分子后，就会吸收它们的动能。导致手中的分子运动程度增大，并且刺激到神经，并感受到了烫。 开水水分子示意图 那么最低温度在理论上就是把微观粒子的运动程度降到最低。 理论上最低的温度就是没有物质运动，没有辐射的地方，这就是理论上的绝对零度。不过宇宙中不存在这样的地方。宇宙空间本来就充满着各种电磁波，即便再黑暗的地方，或多或少还是残留着电磁波的。电磁波就具有能量，这些能量就是温度的体现。 如果宇宙中存在某一空间，并且完全真空，不存在任何光子。那么这一空间的温度就是绝对零度吗？ 答案当然不是，因为宇宙真空还存在狄拉克之海。也就是说真空不断产生正反粒子对，并迅速湮灭，这就导致真空并不空，依旧存在着物质的运动。除此之外，在普朗克长度级别上，时空并不平滑了，并且存在量子泡沫，并伴随着能量的改变。 没有哪一片真空区域完全脱离物质的存在。所以实际上，真实世界的最低温度只能无限逼近绝对零度，而不能达到这一数值。 我们也可以根据德布罗意的物质波了解绝对零度我们知道物质都是波粒二象性的。当然这也包括宏观物体，只不过波粒二象性在宏观世界极其不显著罢了。 按照理论，物质温度越低，其物质波波长就长，物质就更倾向于波，而远离粒子性。 如果物质的温度不断降低，那么粒子之间的物质波就长到可以大部分重叠了，这时候物质的粒子性就渐行渐远。粒子性地不断消退，意味着物质的运动程度越慢越低。 理论上，物质的最低运动程度就是波粒二象性完全变成波，而丧失粒子性。但这是不可能的实现的。 就相当往一个体积无限大的盘中先放入一升水，并滴入一滴墨，起初墨水的浓度还是比较显著的。可是随着不断往水盆中加水，只会导致墨水浓度越来越低，墨的存在基本就察觉不到了，就好像物质的粒子性随着波长的增长而很难察觉到。但这不代表这盆水的墨水浓度为0。同理，物质波长很长不代表粒子性就没有了。所以，绝对零度是达不到的。 宇宙最高就是让微观粒子的运动剧烈程度达到最大值。通俗一点说，也就是把微观粒子的质量先划分为无数个无穷小量，类似于微积分的概念。每个无穷小的质量以宇宙中最高的速度－光速运动。 这样一来，也就是微观粒子能达到的最大运动程度。 根据普朗克的温度公式Tp=(ℏc^5/Gk²)½。 公式中ℏ为约化普朗克常数，k为玻尔兹曼常数，G为引力常数，c为光速。从公式中可以看出来，引入光速就是确保物质的最大运动程度。 普朗克温度大约是1.416808×10^32K。K为绝对温标。开氏温度与摄氏温度的换算相差一个绝对零度。譬如0k=-273.15℃；1k=-272.15℃；1000k=726.85℃。所以普朗克温度换算摄氏度大约为1.4亿亿亿亿摄氏度。 |
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