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宇宙最高温度是1.4亿亿亿亿度,为何最低温却只有

 茶香飘万里 2019-08-26

据新闻媒体报道,进入七月末,地球上多个地区持续出现高温现象,很多地方的农田因为得不到水的滋润出现了大面积干旱的现象。很多人表示人类无法长时间在这样的高温环境下生存,如果再不给地球“降温”的话,人类的未来也不会走得太远。虽然高温环境让生存在地表的人很难受,但这还不是宇宙最高温。

经过几代物理学家的共同努力,人类最终在理论上定义出了最高温和最低温,分别是普朗克温度和绝对零度。那么物理学家们是如何定义两种温度的呢?这就需要从如何定义温度讲起,在宏观世界中温度是表征物体冷热程度的量,而在微观世界中,物体之所以有温度变化是因为构成物质的基本粒子在不断进行热运动。当温度升高时,这就意味着基本粒子正在进行剧烈的热运动,当温度降低时,说明粒子的热运动程度下降了。

那么绝对零度又是怎么定义的呢?科学家们将能够让基本粒子完全停止热运动的温度称为“绝对零度”,而且宇宙中并没有任何温度能够比绝对零度低了。然而从科学家们研究的所有粒子运动情况来看,并不存在有粒子完全停止热运动的现象,因此绝对零度只存在于理论上,现实中并不存在。从另一个角度来讲,如果粒子完全停止了热运动,那么它的速度和位置就确定了下来,这和量子力学中的相关理论是相悖的。

绝对零度是一种不可思议的温度,普朗克温度也是如此。据了解普朗克温度是建立在狭义相对论上的一个重要概念,如果一颗基本粒子的速度提高到无限接近光速,那么它所拥有的动能也将趋于无穷大,这时候产生的温度就叫普朗克温度。从理论上来说,在现实世界中是无法实现普朗克温度的,因为人类根本无法制造出趋于光速的物质来。

有科学家认为,当人类实现普朗克温度之后,任何事物都失去了意义,这是为什么呢?因为宇宙中存在四大基本力,当粒子温度无限接近普朗克温度之后,这四种力会统一在一起,在它们的相互作用下连夸克都无法存在,更别说原子、分子等基本粒子了。那么普朗克温度是否存在具体数值呢?有说法认为是1.4亿亿亿亿摄氏度。

相信很多朋友都会认为这样的数值比天文数字还要天文数字,如果科学家告诉你,宇宙中曾经极其短暂地出现过这一温度,你会相信吗?的确如此,根据宇宙的大爆炸理论,在宇宙诞生的一瞬间,也就是一个普朗克时间之内,所产生的的能量足以让宇宙温度达到普朗克温度。由此看来普朗克时间和普朗克温度是配套出现的,一旦出现了普朗克时间一般就会出现普朗克温度。人类在微观领域还有很长的路要走,希望会有更多新的发现被提出。

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