1.4億億億億攝氏度!為什麼會被物理學界認為,是溫度的上限?

2020-08-19 叮咚看點

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會越高。而除了光子之外,其餘粒子都是具備靜止質量的,因此它們都會受到狹義相對論的束縛,從而無法達到光速,但在向光速逼近時,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?我們來聽聽西瓜視頻創作者宇宙觀察的解釋吧~

根據現有的理論,當物體的溫度足夠高時,它們輻射出的波長將會小於普朗克長度,從而喪失物理意義,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1.4億億億攝氏度。在普朗克溫度下,量子力學和廣義相對論全部失效,時間和空間都會崩潰,所有的粒子都不復存在,四大基本力統一成一個。根據標準宇宙模型,普朗克溫度只在宇宙誕生後第1個普朗克時間內短暫出現過一次,那也是宇宙第1個大統一時期。

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。但就像現有理論因為不夠先進而無法描述大爆炸奇點與黑洞奇點一樣,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前的相對論和量子力學了解宇宙的人類文明來說,那些規則都太遙遠了!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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    他認為壓強的下降是有極限的,因此溫度的下降也是有極限的,然後他計算出溫度下降的極限是-246℃。科學家們還發現,氣體的體積與壓力和溫度有關:當壓力增大或溫度降低時,氣體體積就縮小。1787年,法國物理學家查爾斯把它寫成了一條定律:對於一定質量的氣體,壓強是恆定的,溫度每下降1℃,氣體的體積就縮小到0℃時體積的1/273。其最低溫度為-273.15℃。
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    為什麼溫度上限可以達到上億攝氏度,而最低溫度卻沒有零下幾億?最近夏天的酷熱時候已經過去了,溫度已經20多度30度左右徘徊。但是還想起40多度的日子,真的是超級難受。不過溫度究竟有沒有最高的限制呢?大家都知道太陽溫度是很高的,但是似乎並沒有聽到過溫度有最高的限度。
  • 溫度的本質是什麼,溫度是否有上限?
    比如物理和化學中也有著特別的意義,物理中溫度是粒子運動的直接體現,而在化學中不同溫度下的物體是有著不一樣的狀態。1.溫度可以影響化學反應的速率。2.溫度可以使物體產生熱脹冷縮現象。3.溫度充當了熱力學重要的參數。4不同的溫度能影響聲速,空氣密度的大小。
  • 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。
  • 宇宙中的極限溫度,既有上限也有下限
    宇宙中理論最高溫度是普朗克溫度,指的是宇宙大爆炸開始後的第一個普朗克時間內宇宙的溫度,在這個時間段內宇宙的尺寸幾乎為零,聚集著宇宙中的總質能,壓力和熱量幾乎都是無限大的,因此這一時間段溫度最高可以達到1.42×10^32K(開爾文),也就是1.4億億億億開爾文。
  • 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?
    曾經有人認為,溫度有下限值而沒有上限值,那麼這個認知是否正確呢?之所以人們認為溫度有下限值而沒有上限值,那是因為溫度從微觀的角度來看,是粒子熱運動的一種體現。粒子的運動越劇烈,溫度就越高,反之粒子的運動越弱,溫度就越低。而粒子的運動理論上有一個極限,那就是完全停止運動,這個時候,溫度就達到了理論上的下限值,即絕對零度,數值是-273.15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?
    那麼這樣的溫度就算高嗎?其實它們也不算高,氫彈爆炸中心的溫度可達到上億攝氏度。曾經有人認為,溫度有下限值而沒有上限值,那麼這個認知是否正確呢?之所以人們認為溫度有下限值而沒有上限值,那是因為溫度從微觀的角度來看,是粒子熱運動的一種體現。粒子的運動越劇烈,溫度就越高,反之粒子的運動越弱,溫度就越低。
  • 為什麼宇宙最高溫是1.4億億億億度,而最低溫是-273.15度?
    恆星就是一個大火球,以太陽為例,其表面的溫度大約為5500攝氏度,其內部的核心溫度為1500萬攝氏度,而某些超大質量恆星內部的溫度可以達到數10億度。 溫度的上限 宇宙中的最高溫度是普朗克溫度,它是138億年前宇宙大爆炸開始後第1個普朗克時間內的宇宙溫度。