宇宙最高溫度有多可怕？熱到融化一切，四大基本力只有引力存在

2020-09-10 因為我是媛媛哈

溫度」是七大物理量之一，也是我們日常生活中最熟悉的物理量，畢竟氣溫的高低對我們的生活可以直接造成影響，通常情況下，地球的整體氣溫不會有太大的波動，否則地球也不會是一個適合人類居住的星球。

但是在地球之外的宇宙中，經常會有各種劇烈的溫度變化，我們都知道宇宙中的最低溫度是「絕對零度」，但是絕對零度是永遠無法達到的，那麼宇宙中最高的溫度是多少？是否也存在一個理論上的溫度上限呢？如果存在，宇宙中的最高溫度又會有多可怕呢？



首先，我們需要明白一個概念，「溫度」的本質是什麼？對於人類來說，溫度是一個描述物體冷熱程度的物理量，但是從微觀的角度來看，溫度的本質是分子熱運動的劇烈程度，溫度越高，具備的能量就越高，分子運動的頻率就越劇烈。

而宇宙中的最低溫度「絕對零度」-273.15℃，代表了一個物體上的所有分子停止了運動，進入了絕對靜止的狀態。可是從理論上來說，分子的運動不可能完全停止，因此絕對零度無法實現。



我們討論溫度是否存在上限，其實就是在討論分子熱運動的頻率是否有一個極限。地球內核的溫度超過了6000℃，甚至可以和太陽表層的溫度相比，而太陽這樣的恆星核心的溫度可能高達15,000,000℃，但是這個溫度仍然不是宇宙中的最高溫度。

太陽這樣的恆星在宇宙中其實並不算熱，比太陽大的恆星有很多，當一些質量是太陽數倍的恆星走到生命盡頭時，可能會變成一顆「中子星」，在中子星剛剛形成時，核心溫度可能高達10，000，000，000℃。



中子星不僅僅擁有超高的溫度，還擁有強大的引力，甚至足以扭曲光線和空間，而黑洞要比中子星的引力更可怕，但是黑洞本身的溫度並不高，根據霍金輻射，我們得出的黑洞溫度只比絕對零度高出一點，但是一些被黑洞吸引的物體在不斷旋轉摩擦的過程中可能產生很高的溫度。

人造太陽

那麼人類創造的最高溫度是多少呢？說出來你或許不會相信，人類製造的最高溫度早已超越恆星表面的溫度，甚至比中子星內部的溫度還要高。

美國紐約市布魯克海文國家實驗室在一個巨型核原子加速器中創造出了人類歷史上經歷的最高溫度——4萬億攝氏度，雖然這個超高溫度只持續了一個瞬間，但是也向我們證明了宇宙中的超高溫度遠超我們的想像，分子的運動頻率也和我們認知中不同。



人類可以創造出四萬億攝氏度的高溫，這就證明宇宙中存在更高的溫度，那麼宇宙中的極限高溫是多少？又會有多可怕呢？

我們都知道，如果實現「絕對零度」，那麼一切都會被凍結，包括時間和空間的概念，而宇宙中的最高溫度甚至要比絕對零度還要可怕，因為溫度達到極致後，會摧毀一切，並不是和絕對零度一樣讓所有的概念靜止。



宇宙中的最高溫度是多少？其實科學家已經給出了答案，那就是「普朗克溫度」，相信大家都聽說過「普朗克時間」，也就是最短的時間間隔一個時間量子，而宇宙中的溫度極限就是「普朗克溫度」，任何超比普朗克溫度更熱的東西都沒有存在的意義，因此超過這個溫度時，我們的物理法則就失去了作用，除了引力之外，任何概念都不存在。

普朗克溫度其實就是在宇宙大爆炸的第一個普朗克時間內的溫度，也就是我們宇宙在大爆炸發生後，第一個最短的時間間隔中產生的溫度，大約10的32次方℃，這個溫度遠超四萬億攝氏度，隨著時間的推移宇宙才開始慢慢冷卻，直到30萬年後，宇宙的溫度才冷卻到了可以讓光線出現的程度。



處於普朗克溫度中的宇宙是什麼樣子呢？我們都知道宇宙中存在四大基本力，強、弱相互作用和電磁相互作用以及引力，目前相對論和量子力學最大的問題就是無法把四大基本力統一，而在宇宙大爆炸發生之前，四大基本力處於超對稱階段，任何力都是 一種力，沒有任何的差別。

而在宇宙大爆炸發生後的第一個瞬間，也就是我們提到的「普朗克溫度」出現後，四大基本力中的引力已經分離出來，而其他三種力仍然保持一體，也就是說，如果宇宙處於這個溫度不變的話，除了引力之外的一切都不會存在，但是這也是不可能的事情，溫度必然會隨著時間的推移和宇宙的膨脹降低，除非宇宙大爆炸沒有發生，一切都還是一個「奇點」。



宇宙中的最高溫度有多恐怖？人類其實很難理解，因為這個最高溫度只持續了一個瞬間，就開始急速降溫，讓我們的宇宙中的基本力開始逐漸成型，基本粒子開始出現。如果在普朗克溫度的狀態下，我們熟悉的物理規則是不存在的，甚至只有一片黑暗，雖然溫度超高，卻沒有光線存在，只有引力的存在證明著宇宙空間的存在，但是這樣的超高溫度無法維持，人類也不可能在未來創造出這樣的溫度，我們的宇宙整體溫度也只會下降。

你可以想像宇宙中的最高溫度有多熱嗎？歡迎在下方留言討論！

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