相信大家都知道一年之中夏天的溫度最高了,有的地區溫度高達50幾攝氏度,那你知道宇宙中溫度的上限是多少嗎?這不,西瓜視頻創作人宇宙觀察來告訴你關於這方面的知識。
在地球上,人類曾經記錄到的最高氣溫是56.7攝氏度,當和3000攝氏度的地幔和5500攝氏度的地核比起來,人類的記錄顯然不值一提。
西瓜視頻創作人宇宙觀察提到,相對來說,粒子運動速度越快能量越高,宏觀物質的溫度也越高,粒子本身是沒有溫度的只能通過能量來表現其溫度,所以,在一定壓力下,每個粒子的運動速度都接近光速,能量也趨於無限大那就是溫度的極限,也就是絕對的最高溫度。
而距離地球1.5億公裡的太陽,核心區溫度高達1500萬攝氏度,而在太陽生命末期誕生的白矮星,核心溫度為1億攝氏度。同為恆星生命末期產(生)物中的中子星,核心溫度更是高達10億攝氏度,但是這些天體的溫度,還遠遠的比不上人類的智慧。
西瓜視頻創作人宇宙觀察提到,在相對論性重離子對撞機中,金離子被加速到亞光速時,發生的碰撞溫度高達4萬億攝氏度。在歐洲大型強子對撞機中,物理學家們用高能質子轟擊原子核時可以生成10萬億度的高溫。只不過在這種溫度下物質已經不是物質了,而是夸克湯了,在可以預見的未來,10萬億度的記錄肯定也會被打破。
西瓜視頻創作人宇宙觀察提到,從本質上來說,溫度反映的是微觀粒子熱運動的劇烈程度,所以粒子的能量越高熱運動越劇烈,宏觀表現出的溫度也越高,而除了光子之外,其餘粒子都是具備靜止質量的,因此他們都會受到狹義相對論的束縛,從而無法達到光速,但在像光速逼近時,粒子的動能毫無疑問是會無限升高的,那麼這是否意味著溫度也可以無限升高呢?根據現有的理論,當物體的溫度變得足夠高時,他們輻射出的波長將會小於「普朗克長度」,從而喪失物理的意義。
因此「普朗克長度」對應的「普朗克溫度」,被認為是「現有理論框架下,溫度的上限」,具體數值為1.4億億億億攝氏度。普朗克溫度是以德國物理學家馬克斯·普朗克命名,是溫度的單位。它是自然單位系統中普朗克單位,並且是代表著量子力學中的一個基礎極限的普朗克單位。在普朗克溫度下,量子力學和廣義相對論全部失效,時間和空間也都會崩潰,所有的粒子都不復存在。
西瓜視頻創作人宇宙觀察提到,四大基本力會統一成一個力,根據標準宇宙模型,普朗克溫度只在宇宙誕生後第一個「普朗克時間」內短暫出現過一次,那也是宇宙第一個「大統一時期」,而包括愛因斯坦在內的眾多物理學家都希望能重現「普朗克溫度」,因為這樣一來,人類就能破解宇宙的形成演化之謎,並將四大基本作用力重新統一,從而創造出遠超相對論與量子力學的統一場論。
但就像現有理論思維不夠「先進」而無法描述大爆炸奇點與黑洞基點一樣,現行的「普朗克溫度」也只是現有理論的溫度極限,而不是溫度本身的極限,宇宙中肯定還有一些規則是人類還未發現的,而那些未發現的規則可能將允許超過「普朗克溫度」的溫度存在,但對現階段,靠一個多世紀的相對論和量子力學了解宇宙的人類文明來說,那些規則都太遙遠啦,畢竟今天的所謂高科技都是長在一個世紀,甚至是幾個世紀之前的理論土壤上的。
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聽完西瓜視頻創作人宇宙觀察的講解,網友們是否對於宇宙中的溫度上限有了一定的了解了呢?
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