我們都知道喝上一口剛泡好的茶,或者吃上一塊,看上去並不是很熱的豆腐,是一種面目猙獰的感覺,但這並不是我們今天要講的話題,所以那究竟什麼是最熱的?我的意思是:我們都知道有絕對零度,但有絕對熱度嗎?既當物質達到一個極限的溫度後,就再也無法提高溫度了。筆者今天將走進一個溫度越來越高的世界,探究其到底有沒有極限。
讓我們先從人體開始,你體內的溫度不是恆定的,你可能會說是37度,那的確沒錯,但那只是平均值。你體內溫度的波動會在一整天的周期之中變化,假設你晚上睡覺當時間進入凌晨5點時,可能你的身體會達到最涼的自然健康溫度,而當來到下午2點,可能體溫則會達到了最高點。另外危險的發高燒總是可怕的,42攝氏度將幾乎會致命。
全球最高氣溫的記錄在美國死亡谷,發生了4次,當時竟然達到了54攝氏度,82度是煮咖啡建議使用的溫度,在99度時蛋糕將能夠考得更完美,而來到1090攝氏度則是容顏剛噴發離開地面的溫度,請記住太陽距離地球1.496億公裡,所以與地球相比,在太陽表面正上方的溫度完全又是另一回事了,太陽表面測得溫度是5500度,但在太陽的正中心可說是熱的荒謬,太陽中心溫度達到1500萬度,也被稱為1500萬克爾文(克爾文溫標以絕對零度為其零點,它的基本單位是克爾文)。
克爾文溫標是具有與攝氏溫標相同的單位,但它是一種絕對刻度,所以其零點就是我們所知道的絕對零度,也就是我上篇提到的絕對零度-273.15度。當物質達到與太陽中心相同的溫度時,將會釋放出大量的能量,比如:如果你只是將圖釘的頭部加熱到太陽中心的溫度,這個圖釘將會殺死距離1600公裡範圍內的任何人,說到這一點,任何超過絕對零度的物體本身都會發出某種形式的電磁輻射,就比如你和我,雖然我們人類沒有明顯的發光,但我們真的會發射紅外光線,雖然我們人也無法看到紅外光,但紅外攝像機是可以的,那麼如果你真的想用肉眼看到某種擁有足夠的溫度來發光,那麼你必須將它加熱至798,000克爾文,那麼在這個溫度,幾乎任何物體都會開始發出暗紅色。
此外,我們的太陽其實根本稱不上是宇宙中最熱的物體,我的意思是1500萬克爾文已經是相當難以置信的熱,但在熱核爆炸期間達到的峰值溫度是3.5億克爾文,但在不算是最熱的,因為這溫度僅會短暫發生,然而再比我們太陽大8倍的恆星的核心內,在其生命的最後一天,當他自身崩塌大爆炸時,將可達到30億克爾文的溫度。
不過讓我們變得再熱一些吧,比如達到一兆克爾文,一切將變得無所謂了,但一兆克爾文究竟有多熱呢?答案,可是嚇死人了:有一個名為WR 104的恆星,距離我們地球大約8000光年,它的質量就相當於25個太陽那麼大,當它死亡塌陷時,其內部溫度將非常高,高到釋放巨大能量時,其飛向太空的伽馬輻射將強於太陽一生所產生的總能量。雖然伽馬射線是相當狹窄而短暫的,我們遙遠之外的地球應該算得上是安全的,但萬一事實並非如此呢,其實當WR 104崩塌時,即使地球在7.567兆公裡之外,它所釋放的能量仍然是個可怕的毀滅性的壞消息。
50秒的時間意味著地球將失去25%的臭氧層,是大規模滅絕食物鏈,枯竭和饑荒,就算是相隔8000光年以外也是一樣,那麼先讓我們回到離家近一點的地方,就在地球上的瑞士,科學家已經能夠將質子粉碎並製成原子核,此過程將製造高於一兆克爾文的溫度,他們已經能夠達到2~13兆克耳文的溫度,但不需要擔心,這對我們沒什麼大的影響,因為這些高溫僅能夠持續難以置信的短短一瞬間,且只觸及少量的顆粒。
寫到這裡,你以為要結束了嗎?在這寒冷的冬季,讓我們再熱情一些吧!
如果我們增加更多能量,究竟會怎麼樣呢?物體豈不是變得越來越熱嗎?理論上就是這樣,但實際上卻沒辦法完成,這也是目前我們人類科學家遇到問題的地方:當超過1.4億億億億克耳文時,我們稱之為普朗克溫度,這時我們的理論將不再適用,物體會變得比我們所認知的溫度更熱,已經超出我們認知的範疇,物體會變得那麼的不可思議,熱的已經無法被稱為所謂的溫度了。理論上來說,總量沒有限制,我們可以不斷添加能量,但我們已經無法知道,如果他比普朗特溫度更熱,究竟會發生什麼事情,以傳統學說來講,你也許可以這麼認為:當那麼多的能量聚集在一個地方,就會立即導致黑洞的形成。
還是讓我們冷靜地考慮一下吧,科學家的研究勢必會遇到瓶頸,這個瓶頸也許就是人類本身不該擁有超出人類極限的科技,就像一個菸頭的溫度,去燙一下小螞蟻,那將是毀滅的,但燙一下人類只是起個泡,留個傷疤而已,如果我們人類自身從外形上再增加100億倍,是否就能走出這個瓶頸呢?歡迎下方留言,讓我們的大腦運動一下,如果你對我寫的文章感興趣,記得收藏、轉發、點讚和關注哦。
【補充一下普朗克溫度: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。與絕對零度相反,普朗克溫度是溫度的基礎上限;在現有的量子理論的框架下,任何比這更熱的溫度是毫無意義的。這是宇宙大爆炸第一個瞬間的溫度(第一個單位普朗克時間)】