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為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有

 暖帶未來街QAZ 2020-06-21

138億年前,一個神秘的奇點發(fā)生了大爆炸,隨之宇宙誕生了。誕生后的宇宙在膨脹的同時也在形成各種物質,天體,星系等,同時也誕生了各種各樣的法則,比如空間法則,時間法則以及溫度法則。

對于空間和時間,我們了解得還極其少,尤其是時間,直到現在科學家也無法真正證明它是存在的。因為愛因斯坦曾經有預言:時間有可能并不存在,它只是人類的意識反應。而我們現在所認知的時間也只不過是人類自己定義的。

相對于空間和時間的神秘和復雜,溫度就要相對簡單了許多,因為它是我們每天,每時每刻都可以真切感受到的事物。我們人體本身就有溫度,而且地球也是一個溫度適宜的星球,而這些溫度是由太陽帶來的。

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

古時候的人們雖然也知道溫度的存在,但是那個時候很少有人會去思考,溫度的升高和降低是什么因素導致的?直到人類走進科技時代之后,很多的科學家開始思考這個問題,溫度為什么會升高和降低?最高的溫度能達到多少,最低的溫度又能夠達到多少?

對于溫度的極限,相信很多朋友都知道絕對零度,它是溫度的下限值,約零下273.15攝氏度。在熱力學定律中,這是一個只能不斷靠近而無法到達的溫度,它跟光速極限論一樣,只是一個理論上存在的極限值。在現實世界中,科學家也沒有發(fā)現真正的絕對零度。

宇宙背景的溫度很零,可也只能達到零下270攝氏度,而人類依靠科技的力量,也能夠創(chuàng)造出非常接近絕對零度的超低溫??墒侵钡浆F在,我們仍然無法實現絕對零度,可見它有可能真的只是一個理論上的最低溫度。那么溫度為什么上升和下降呢?

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

其實要搞明白溫度的變化本質,我們就需要走進微觀世界,當人類開始走進微觀探索領域之后,溫度的一些本質已經被我們破解了?,F在我們已經知道,溫度的變化是由分子的熱運動劇烈程度決定的。

相信大家都知道,世界萬物都是由基本的微觀粒子組成,而粒子時刻都在動,沒有絕對靜止的粒子存在。粒子熱運動的快速就決定著物體溫度的高低。當粒子的平均熱運動不斷加劇的時候,物體的溫度就會不斷上升。反之,當粒子的熱運動不斷下降的時候,物體的溫度也會不斷降低。

從理論上來講,粒子的運動有一個極限,那就是停止不動。當粒子熱運動完全停止,動能消失的時候,溫度也就降到了極限,它就是絕對零度,也就是零下273.15攝氏度??筛鶕孔恿W的不確定性原理,我們明白,粒子是不可能靜止下來的,它永遠都在運動狀態(tài)當中。所以絕對零度只是一個理論值,在現實中無法實現的一個溫度。

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

現在我們知道了溫度有最低值,那就是絕對零度,那么溫度有上限嗎?曾經有人這么理解,物體的分子熱運動劇烈程度是可是無限提升的,所以溫度是沒有上限的,想升多高都可以。事實真是如此嗎?當然不是,不要忘了,愛因斯坦相對論已經告訴我們,光速是速度是的極限,粒子的熱運動再劇變,它也不可能超越光速。

所以,從理論上來講,溫度也是有上限的,那么這個上限值有多大嗎?科學家給出了1.4億億億億度的值。相信很多朋友看到這個數字都被驚住了,為什么最高溫度能夠達到1.4億億億億度?這在現實宇宙中真的存在這樣的溫度嗎?

要揭開這個謎團,我們還是需要回到宇宙的誕生和演化之中,科學家認為宇宙起源于138億年前的一次奇點大爆炸。我們不管這個奇點到底是什么,但是我們知道,溫度是隨著宇宙大爆炸的發(fā)生而誕生的,那么在宇宙大爆炸的那一刻,出現的溫度有可能就是一個極限值,要么是最高,要么是最低。

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

根據科學家的觀測研究認為,隨著宇宙的膨脹,宇宙的空間溫度也在不斷下降,到了現在,平均溫度已經降到了2.7K,這個值比絕度零度高了2.7度。既然宇宙大爆炸之后的溫度是在不斷降低的,那么大爆炸的那一瞬間的溫度就是我們現在已知的最高溫度。

只不過宇宙大爆炸的那一瞬間到底有多短?科學家通過理論計算得到的結果是10^-43秒,這也是我們目前已知的最小的時間跨度,也被我們稱為:普朗克時間,因此,這個1.4億億億億度也被我們稱為普朗克溫度。

相對于零下273.15攝氏度的絕對零度,這個普朗克溫度的值的確是高到讓我們感到不可思議?,F在科學家可以實驗室將溫度降到接近絕對零度的地步,可是我們想要將溫度提升到接近普朗克溫度,那可能將是一個永遠都無法實現的夢。

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

雖然以人類現在的科技已經能夠將溫度提升到5.1億攝氏度,可是這個值距離溫度的最高極限還有十萬八千里。我們完全無法想象1.4億億億億的溫度有多么的恐怖和可怕,科學家可能也無法保證,人類在未來可以將溫度提升到無限接近它的地步。

通過普朗克溫度我們重新認識了愛因斯坦的質能方程式,根據質能方程式的理論,能量和物質是可以相互轉化的。物體通過釋放溫度的形式可以轉化為能量,比如我們現在的化石燃料應用,同樣的道理,能量也可以轉化為煤炭,石油等物質。

可是在現實世界里,我們現在還做不到能量轉化為物質的科技。很多人對能量轉化物質持懷疑態(tài)度,可是當我們知道了宇宙大爆炸一瞬間產生的1.4億億億億攝氏度的超高溫卻轉化為宇宙所需的各種物質。由此可見,不是能量轉化物質不可能,而是因為我們現在掌握的溫度還不夠高。

為什么最高溫度能達到1.4億億億億度,而最低溫度卻只有-273度?

如果在未來,人類的科技發(fā)展到了極限,實現了1.4億億億億攝氏度的溫度,那是否也可以創(chuàng)造一個新的宇宙出來呢?從理論上來說是完全可以,由此,我們對于現在的宇宙起源也可以提出另一個大膽的猜測,那就是它不是自然形成的,而是由一個超級文明創(chuàng)造的。

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