宇宙最高溫度是多少?1億億億億攝氏度!卻只存在過一個瞬間

2020-12-05 科學認識論

我們生活中常說一個物體的溫度高低是用冷熱來描述的,然而我們很少接觸到極寒或極熱的環境。在我們生活中,通常定義標準大氣壓下水的凝固點為0攝氏度,水的沸點為100攝氏度。你可能會認為水之所以冷,是因為它的溫度更接近冰。在中學課本上,我們完全不知道溫度代表的真實宇宙規律是什麼,只知道溫度是反映了一個物體的冷熱程度!

其實溫度的本質代表的是微觀物質運動的劇烈程度。我們知道,所有的物體都是由最基本的分子,原子構成的。而這些粒子無時無刻都處於運動中的,既然它們都在運動,那麼就有運動的劇烈程度之分!微觀粒子運動地越劇烈在宏觀上就體現出溫度越高。

與其說宇宙中的最低和最高溫度是多少?還不如說微觀粒子運動的劇烈程度的最低和最高極限是多少?

以電子繞原子核運動為例,電子的運動可以有很大的動能,也可以有很小的動能。當電子達到量子力學的動能下限時,那麼這時候的原子就不會向外輻射能量了。當一個物體內的所有原子,分子都處於量子力學的最低動能時,那麼它們就好似靜止了,運動的劇烈程度降低到極限,那麼溫度就達到了真正意義上的絕對零度,也就是-273.15℃,這時候的物體不會發出任何電磁輻射,因為它已經沒有一絲絲的能量往外界釋放了。但是絕對零度只是量子理論預算出的結果,在宇宙空間中,還沒有真正意義上的絕對零度物體!

既然我們知道絕對零度的真正物理意義,那麼宇宙中的最高溫度也就可以得出來了。如果構成一個物體的所有微觀粒子都特別劇烈的運動起來,那麼這個物體的溫度可以變得異常的高。而根據相對論,任何物質的運動的速度都不能超越光速,包括宏觀的星體和微觀的原子,電子等。那麼我們可以設想一個物體內部的所有粒子都接近光速做劇烈的運動,那麼這個時候的溫度,就是宇宙中最高的溫度,這也就是傳說中的普朗克溫度,大概是 1.416833(85)×10^32 K,大約為1億億億億攝氏度。太陽的中心溫度才不過2000萬攝氏度,人造太陽也是人類能創造出的最高溫度也不過1億攝氏度。這些溫度和普朗克溫度相比,簡直差了幾十個數量級。宇宙中沒有比普朗克溫度還高的溫度了,因為再高的溫度就意味著微觀粒子突破光速運動了,顯然這是不符合相對論的!

現在的宇宙不僅在加速膨脹而且還在加速降溫,所以目前的宇宙中沒有任何地方可以達到普朗克溫度。但宇宙中確實存在過極其短暫的普朗克溫度,那便是在奇點大爆炸的第一個瞬間。因為在宇宙大爆炸之前,沒有物質,沒有時間,更沒有溫度。

138億年前,宇宙中突然有一個奇點爆炸,才瞬間炸出了世間會所有的物質。那麼在爆炸的第一個瞬間,物質的運動就無限接近光速,所以溫度達到了普朗克溫度,隨後的空間還在不斷加速膨脹,導致溫度加速下降。直到現在,宇宙的平均溫度還在下降!

相關焦點

  • 為什麼溫度最高能達到1.4億億億億攝氏度,最低只有-273攝氏度?
    相信朋友們對溫度這個詞並不陌生,它存在於整個世界,整個宇宙中。我們每天,每時每刻都在跟溫度打交道,它就存在於萬物之中,存在於人體之中,存在於這個宇宙。可是隨著我們學習的不斷進步,後來我們知道了,溫度也是有理論上限的,它是普朗克溫度,約為1.4億億億億攝氏度。可能很多人被如此巨大的一個數字嚇到了,溫度的最高上限能有如此之高?於是有人產生這樣一個疑問:為什麼溫度最高能達到1.4億億億億攝氏度,而最低只有零下273.15攝氏度?
  • 宇宙最高溫度紀錄:大爆炸瞬間達到 1 億億億億攝氏度
    北京時間6月24日消息,據國外媒體報導,當你在6月夏季汗流浹背的時候,你一定會認為接近40攝氏度的高溫很熱,但在宇宙尺度上講,地球高溫氣候不足為奇。太陽自身溫度超過1500萬攝氏度,但與最高溫天體相比,太陽不會列入其中。事實上,科學家在地球上產生的高溫記錄是太陽溫度的數倍(以微觀區域動能計算)。
  • 宇宙最高溫度紀錄:大爆炸瞬間達到1億億億億攝氏度
    據國外媒體報導,當你在6月夏季汗流浹背的時候,你一定會認為接近40攝氏度的高溫很熱,但在宇宙尺度上講,地球高溫氣候不足為奇。太陽自身溫度超過1500萬攝氏度,但與最高溫天體相比,太陽不會列入其中。事實上,科學家在地球上產生的高溫記錄是太陽溫度的數倍(以微觀區域動能計算)。讓我們來和天文學家與物理學家一起探討宇宙中最熱的目標究竟是什麼?
  • 1.4億億億億攝氏度是什麼概念?直接改變我們對溫度和熱的理解
    1.4億億億億攝氏度是什麼概念?直接改變我們對溫度和熱的理解什麼叫做溫度?大家一看這個問題,都會覺得很簡單,因為在我們的日常生活當中,用來衡量冷和熱說法,便叫作溫度,這樣的說法沒有任何的問題,但是這僅僅是從一個微觀且籠統的角度在回答這個問題。
  • 1.4億億億億攝氏度是什麼概念?直接改變我們對溫度和熱的理解
    1.4億億億億攝氏度是什麼概念?直接改變我們對溫度和熱的理解什麼叫做溫度?大家一看這個問題,都會覺得很簡單,因為在我們的日常生活當中,用來衡量冷和熱說法,便叫作溫度,這樣的說法沒有任何的問題,但是這僅僅是從一個微觀且籠統的角度在回答這個問題。
  • 溫度的上限為什麼是1.4億億億億攝氏度,西瓜視頻為你解答
    人類記錄到地球上的最高氣溫是56.7攝氏度,那麼物理學界認為的最高氣溫是多少攝氏度呢?又為什麼被稱為溫度的上限呢?一起聽西瓜視頻創作人宇宙觀察怎麼說吧。西瓜視頻創作人宇宙觀察是一個優質科學領悟創作人,在他的視頻中有很多關於科學的小知識可以了解,並且視頻風格幽默風趣。他擁有20萬粉絲,他的視頻共有11萬的點讚,可見視頻的內容還是很受觀眾喜愛的。
  • 宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?
    憑藉空間站中零重力的優勢,CAL將把一團原子云的溫度降至前所未有的低點,甚至只比「絕對零度」高上100億分之一度而已。CAL這也是人類目前製造出來的最低的溫度,同時也是迄今為止宇宙中最低的溫度。該星雲溫度可達零下272℃,比絕對零度僅高1.15℃,是已知的一個溫度低於背景輻射的天體,也是已知的宇宙中最冷的地方。「布莫讓星雲」是由從一顆恆星的核心逸流出的氣體形成的,氣體向外流出的速度是164公裡/秒,並且在進入太空之後很快速的膨脹。這種膨脹是造成它溫度下降的主要原因(絕熱膨脹)。
  • 宇宙最高溫度為1.4億億億億度,最低溫度為-273.15℃?
    直接給出答案吧,宇宙中最高的溫度是普朗克溫度,也就是1.4億億億億攝氏度。宇宙中最低是逼近絕對零度,也就是逼近-273.15℃。 因為宇宙曾經達到過最高的普朗克溫度,而沒有達到過最低的絕對零度。宇宙大爆炸得第一個瞬間的溫度就是普朗克溫度。
  • 宇宙最高溫度是多少?科學家:大爆炸時的普朗克溫度,你猜有多高
    速度的最低限度就是0,一個粒子不可能比不動還慢,因此,絕對零度就是理論上的最低溫度。粒子的速度的下限存在,上限是否存在呢?理論上來說,粒子的運動速度越快,宏觀上表現出來的溫度就越高。像地球的冬季和夏季,本質上來說就是粒子在受到的陽光不一致,導致運動的速度快慢有別。在地球上,溫度最低不會低於-100攝氏度,最高也只有差不多57.8攝氏度。
  • 為何宇宙最低溫度只有-273度,最高溫度卻能達到1.4億億億億度?
    茫茫宇宙,存在多少謎團宇宙是一個神奇的空間,它神奇的地方在於什麼東西都存在兩面性,比如物質存在正物質和反物質、電子存在正電子和負電子、黑夜與白晝、最大天體和最小天體等,除了這些以外,宇宙中還存在另一個與我們生活息息相關的現象,那就是最高溫度和最低溫度,科學家表示宇宙的最高溫度是1.4億億億億度,最低溫度是-273.15攝氏度
  • 為什麼高溫無限,而最低溫度為-273.15攝氏度?
    那麼你思考過最低溫度為零下-273.15攝氏度的原因嗎?在前文已經提到微觀粒子熱運動的劇烈程度是溫度的本質,那麼溫度的高低從內微觀角度分析就看微觀粒子具備的動能大小了。那麼道理就很簡單了,按照常規的想法就是粒子靜止和光速運動。
  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
  • 你知道宇宙中最低溫度是多少嗎
    早在戰國時期,《考工記》就記載著「黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之,然後可鑄也」,即隨著溫度的升高,火焰會呈現出不同的顏色,到「爐火純青」的時候溫度最高。恆星的發光機制和爐火不同,但顏色與溫度之間也存在著相關性。溫度越低的恆星,顏色越偏紅,例如紅矮星表面只有兩三千攝氏度,比鄰星就是如此;溫度越高的恆星,顏色越偏藍,例如藍超巨星的表面可達數萬攝氏度。
  • 你知道宇宙中最低溫度是多少嗎?
    而對遙遠的宇宙天體,我們怎麼知道它的溫度呢?不同顏色代表不同溫度不同波長的光呈現出不同的顏色,藍光的波長較短,紅光的波長較長。早在戰國時期,《考工記》就記載著「黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之,然後可鑄也」,即隨著溫度的升高,火焰會呈現出不同的顏色,到「爐火純青」的時候溫度最高。恆星的發光機制和爐火不同,但顏色與溫度之間也存在著相關性。
  • 為什麼宇宙存在最低溫度,而高溫卻可以無限?誰規定的?
    在大部分人常規的理解中溫度就應該是沒有限制的,最高最低都可以是無限的,但實際情況遠非如此,宇宙是有溫度極限的,最低溫度是絕對零度(0k),也就是-273.15攝氏度。而最高溫度按照現在的科學體系來說也是有極限的,我們可以稱之為普朗克溫度,大約為1.42x10^32度,也就是經常出現的數據1.42億億億億度。
  • 溫度最低只有-273度,最高卻能有1.4億億億億度,是如何定義的?
    溫度也有極限值,最低溫度-273.15攝氏度,而最高溫度1.4億億億億攝氏度,那麼這些溫度是如何來的,為什麼有極限?首先了解溫度的定義溫度表示一個物體的冷熱程度,去觸摸一個物體感受到它的冰冷,這意味著它的溫度要低於我們的體溫,這也導致人體熱量在流失,從而感覺到冰冷。
  • 絕對零度是最低溫度?絕對零度也可以突破。最高溫度又是多少
    1.最高與最低溫度最低溫度最低溫度很多人都聽說過,是0K(開爾文),也就是絕對零度-273.15℃。這一溫度下,也是分子平均運動動能最低之時,此時分子可以視為靜止不動。最高溫度最高溫度通常被認為是普朗克溫度,也就是1.416833(85)×10^32 K,即1.4億億億億攝氏度。
  • 5.5萬億攝氏度的溫度是什麼樣的概念?人類能實現這樣的溫度嗎?
    每年等到時節到了六月之後,人類就要迎來一年之中最難熬的一段時間,因為這個時候地球的溫度達到了全年最高,是一個非常熱的季節。根據近年來全球氣溫的不斷提升,到了高溫季的時候,普通的溫度都在40攝氏度以上,少數地區達到了50多攝氏度。如此高的溫度讓地表成為了烤爐,人們在這樣的高溫環境中行走那是一種煎熬,所以這個時候白天的時候,很多人都躲在家裡,吹著空調避暑,等到晚到到來之後再出來活動。
  • 5.5萬億攝氏度的溫度是什麼樣的概念?人類能實現這樣的溫度嗎?
    答案是肯定的,根據愛因斯坦相對論,物體的速度極限是光速,粒子的運動速度也不可能超載光速,所以從理論上來講,溫度也是有上限的,那麼這個上限值是多少呢?科學家通過研究認為,宇宙中最高的溫度應該是大爆炸的那一刻,也被稱之為普朗克溫度,數值達到了1億億億億攝氏度,這個數字足有33位數之多。
  • 入秋後涼意襲來 你知道宇宙中最低溫度是多少嗎
    早在戰國時期,《考工記》就記載著「黃白之氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之,然後可鑄也」,即隨著溫度的升高,火焰會呈現出不同的顏色,到「爐火純青」的時候溫度最高。恆星的發光機制和爐火不同,但顏色與溫度之間也存在著相關性。溫度越低的恆星,顏色越偏紅,例如紅矮星表面只有兩三千攝氏度,比鄰星就是如此;溫度越高的恆星,顏色越偏藍,例如藍超巨星的表面可達數萬攝氏度。