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如果世界温度骤增到一亿度,只维持千亿分之一秒,会发生什么?

 星辰大海种花家 2020-06-24

温度是我们感知这个世界的重要参数,无论是冷了还是热了都会觉得不舒服,从十七世纪开始,人类对温度的认识从热质说进步到了微观粒子运动论,温度越高意味着粒子运动速度的也越高,那么世界突然上升一亿摄氏度保留千亿分之一秒,全世界会怎样?有人认为时间太短,无需在意,也有人认为会毁灭世界,到底哪个才是正确的?

最低温度和最高温度各是多少?一亿摄氏度是什么概念?

绝对零度是我们这个宇宙最低的温度,概念也很简单,就是微观粒子完全停止不动时的系统所表现出来的温度,但从理论上来看这仅仅是一个可计算温度,因为我们无法通过有限的循环达到最低温度,即使如激光制冷(多普勒效应让原子停止震动),也只能无限接近绝对零度,因为真正的绝对零度是无法达到的!

最高温度就是粒子达到最高运动速度时的温度,本宇宙只有一次达到过最高温度,那就是宇宙大爆炸前的奇点,整个宇宙都被压缩到了无限小的一点,粒子运动速度达到了光速,这就是普朗克温度,这同样是一个人类无法企及的温度,但它可以通过公式计算出来!

一亿摄氏度是多高温度呢?

地球内核大概能达到5000-6000摄氏度,太阳内核能达到1500万度!而质量比较大的白矮星初期形成时内核温度大约就在一亿摄氏度左右,中子星内核温度可能超过60亿摄氏度,实在有些超出我们的想象!所以一亿摄氏度大概就是大质量白矮星内核的温度!

达到一亿摄氏度保留千亿分之一秒,世界会毁灭吗?

很多朋友会认为啥事都没有,基于如下理由:温度也就是微观粒子运动的宏观表现,一亿摄氏度下粒子的运动速度达到了极高的水平,但在千亿分之一秒内粒子的移动距离几乎可以忽略不计,所以让世界瞬间达到一亿摄氏度,并且保持千亿分之一秒,世界并不会有任何事情!

但种花家给出的答案是,如此这般操作后,世界必定毁灭,而且未来就没法称为世界了,也许称为冥界更合适!因为要让整个世界达到一亿度,无论是保持多久,必须要输入难以想象的能量,世界会遍历从室温到99999999摄氏度的任何一点,尽管很快,那是因为输入能量极高,使得升温过程也极快!

根据能量守恒定律,当输入能量撤销后,整个就变成了一个没有能量输入体系,它会慢慢散发热量,这个温度下几乎可以低频电磁波开始到红外,再到可见光、紫外、极紫外,X射线甚至部分伽马射线的全波段辐射,所以无论保持多久,当决定实施这个思想实验之后,世界就已经毁灭了!

量子世界的不确定性原理

爱因斯坦和普朗克打开量子世界的大门,将随机性和破坏因果律的量子物理释放到了人间!从此经典力学和量子力学展开了长达数十年的口水战,一直到爱因斯坦去世这个“战争”还在持续!但我们知道,自从人类进入科学时代以来,还没有一个学科能如此彻底的改变人类的认知、和人类生活如此密切相关的,所以无论我们是否承认量子力学,它已经在我们中间落地生根了!

量子力学中有一个非常有趣的海森堡不确定性原理,说的是电子的位置和速度不可能同时获知,这个在物理学中叫做共轭物理量,物理学中这样的概念有很多,其中时间和能量也是,简单的说根据这个不确定性原理,即使在真空中也有无时不刻起伏的能量泡沫,因为在时间非常确定一刹那,真空中也会有巨大的能量起伏,但它将在我们发现以前又神秘消失,使得在整体上保持了能量守恒!

宇宙诞生于一次能量泡沫事件?

上世纪六十年代末,出现了一种有趣的理论,该理论认为引力是能量的负数,量子效应使得真空中巨大起伏的能量事件中能量转换成了质量,它们之间又彼此形成了引力场,因为这符合能量守恒,这些质量就在空无一物的真空中产生了!

暴涨理论的提出者MIT科学家阿兰古斯就认为。量子效应使得一小块时空突然从根本没有时空中产生,然后因为各种力的作用,它突然指数级地膨胀起来,在瞬间扩大到整个宇宙的尺度,我们的宇宙就这样诞生了!

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