什麼是普朗克溫度?1.4億億億億度,宇宙中最高溫度

2021-01-21 夜話司馬

1.4億億億億度,宇宙溫度的上限?那下限又是多少?溫度是自然界中七大物理量之一,138億年前宇宙大爆炸的瞬間,溫度到達了1.4億億億億度,這一刻被認為是宇宙最高溫度,又被稱為"普朗克溫度"。

那麼宇宙的最低溫又是多少呢

在宇宙中,最低溫度又稱絕對零度,即零下273.15℃。一旦達到這個溫度,所有粒子都會停止運動,物質也會喪失基本形態,量子力學的不確定性原理將被打破,時間和空間也失去了意義,所謂宇宙也就不復存在。不過這是一種理想狀態,靜止是相對的,也就不存在絕對的靜止狀態。

而且,粒子具有不規律性,它們會永無休止地發生振動,其之間位置也在不斷的變化,所以,動能永遠不可能為0。"回力棒星雲"是目前發現的宇宙最冷的地方,裡面的溫度為零下272°,僅比絕對零度高1度。

顯然不管是宇宙最高溫,還是最低溫,都不是人類可以輕易到達的地方,那科學家是如何確定這兩個數值的呢?

從微觀的角度來看,宇宙萬物都由粒子組成的,粒子們每時每刻都在發生運動,不過,每個粒子運動的速度是沒有辦法依次測量的,但若採用統計方法,從整體上分析粒子的平均動能,就會一目了然,科學家們發現,平均動能越大,溫度也會越高;平均動能越小,溫度也會越低。所以,"溫度的本質就是粒子的運動",當粒子運動到最快的時候,就是溫度的上限,粒子運動靜止的時候,就是溫度的下限。

前面提到,宇宙最高溫度是普朗克溫度,源於138億年前宇宙大爆炸,1.4億億億億℃,也是目前宇宙的溫度上限。根據相對論"速度越快,質量越大",除光子以外所有的粒子都達不到光速,只能趨近光速,而在這個過程中,粒子的質量會趨於無限大,當達到某個臨界值時,就會向內壓縮成黑洞,此時,物質陷入時空奇點內,溫度也就沒有了概念。所謂溫度的上限也就不存在了,不過,如果發現新規律或者新宇宙,現在"溫度的上限"也許就會被改寫。

地球上,人們在對撞機裡找到了"粒子運動速度最快的地方",目前在最先進的大型強子對撞機裡,粒子高速運動的瞬間溫度可達10萬億℃,在追尋絕對零度的過程中,科學家昂內斯教授,通過壓縮氮氣節流預冷氫的方法也最終得到了-268.95 °的低溫。

雖然暫時沒有達到溫度的極限 ,但是人類始終保持著對宇宙的探索之心。

相關焦點

  • 為什麼零下273℃是宇宙最低溫度,1.4億億億億度是最高溫度
    科學家發現的宇宙最冷之地——「回力棒星雲」,那裡的溫度為零下272攝氏度比絕對零度(零下273.15℃)高將近1度。那麼從定義上,溫度就存在一個達不到的最小值,當然了,粒子移動速度也有一個上限,光速c。所以其實溫度也是有上限的,被稱為普朗克溫度,這個數字就是1.4億億億億℃。 早在人類的觀察還停留在宏觀世界的時候,化學之父波義耳就觀察到硝石(硝酸鉀)溶解於水而吸收大量熱量,認為地球內部可能存在一種最低溫度,他把這叫做「原始冷」。
  • 1.4億億億億℃是個什麼概念?你對溫度和熱的理解可能想像不到
    太陽表面的溫度達到了6000℃,原子在這個溫度下基本都被電離了,在這個溫度下已經不存在什麼化學結構了,中性的原子已經是不存在的。 如果溫度達到1.4億億億億℃,那麼整個宇宙將重新改頭換面了,因為達到這個溫度是是宇宙誕生是的溫度,這個溫度被稱為普朗克溫度。
  • 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)。
  • 溫度的上限和下限分別是多少?人類竟然創造出5.1億℃的高溫!
    既然談到了冷熱感受,就有人會問了,我們的宇宙中存在所謂的最高溫與最低溫嗎?或者說,溫度有上下極限嗎?想要理解這個問題,我們首先需要理解溫度的定義:溫度是表示物體冷熱程度的物理量,從微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量。
  • 溫度到底是什麼,人為什麼會感覺到溫度?宇宙中最高溫度是多少?
    」,熱的時候也是一樣,那人是為什麼會感覺到冷和熱,決定我們感受到的溫度是什麼?,沒有任何的分子結構能夠存在於這個溫度之下,只有比分子小的原子、電子、中子能存在說完了地面,我們再來說太陽,太陽表面的溫度是6000攝氏度以上,物質在這裡就只能以電子的形式存在了,更不用說太陽核心的溫度更是能達到1500萬攝氏度,對於我們來說,太陽所蘊含的能量就夠人類用很久還用不完的,但是宇宙中比太陽溫度更高的恆星還有很多
  • 宇宙中最高溫度和最低溫度分別是多少?真的能達到這個溫度嗎?
    溫度是我們日常生活中接觸最多的物理量了,每天都要根據具體的溫度來進行搭配穿著。那麼問題就來了,在我們這個宇宙當中,最高溫度是多少?最低溫度又是多少呢?關於「宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?」這個問題,實際上按照目前的理論已經是有定論的,那這個定論到底是什麼呢?
  • 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
    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。
  • 絕對零度是零下273.15度,那宇宙中的最高溫度是多少?
    很多人都知道,在熱力學理論之下最低的溫度是零下273.15攝氏度,也就是我們所說的絕對零度。當物質達到這一溫度,連原子都會凍結。那與此對應的宇宙中最高的溫度又是多少,當達到最高溫度上限時又會出現怎樣無法用常理解釋的事情呢?
  • 既然沒有超長溫度計,科學家如何測量出宇宙深空最高和最低溫度?
    而且現在所謂的最高溫度和最低溫度,這兩種溫度都不存在。一種是最高溫度,為普朗克溫度。這種溫度只有在宇宙大爆炸那一剎那,也就是普朗克時間,普朗克空間,發生的普朗克溫度。普朗克溫度約10^32K,其計算公式為:這個溫度就是在宇宙大爆炸發生在普朗克尺度和普朗克時間裡面的溫度,在那種只有原子核的萬億億分之一半徑空間裡,在大爆炸剛開始的1000億億億億億分之一秒時間,所發生的億億億億K高溫。
  • 理論上溫度有下限,有上限嗎?宇宙中的最高溫度是多少?
    進一步而言,如果我們仔細觀察太陽的核心,那會發現它的溫度可達15,000,000K,毫無疑問的是,這個溫度是相當高的,那它是不是就是最高溫度呢?答案當然是否定的。神秘的光芒如果我們去加熱一個物體,會注意到它有發光的特性,從紅色開始,然後轉變到白色(如果你想知道宇宙中,什麼物體是最亮的,那就按照這個規律)。為什麼會這樣?
  • 溫度在宇宙中意義是什麼,為什麼最高溫度沒有上限?
    溫度到底是什麼?現代物理學家認為「溫度是物質熱運動的物理量」,即溫度依賴於物質的存在,沒有物質就沒有溫度。在科學上,溫度實際上是一種物質中有多少能量的量度。自然界的低溫極限經過多年的研究,科學家們得出了一個明確的結論,那就是地球上存在著自然界中最低的溫度之一,即絕對零度。
  • 宇宙大爆炸時的最高溫度是多少度?為何溫度能達到這麼高?
    從這個方程中,愛因斯坦發現,宇宙竟然是一個動態的,會膨脹的宇宙。可那個時候,大多人對於宇宙的看法其實並不是這樣,他們認為宇宙是永恆的,是靜態的。意思就是,從古到今,宇宙都這樣,幾乎沒什麼變化。於是,為了不顛覆自己的三觀,愛因斯坦在方程中加了一個宇宙學常數,這樣就抵消了宇宙膨脹的效應。
  • 太陽溫度高達5000度,為什麼宇宙還是冷的?
    物理學告訴我們溫度是大量分子高速運動後給人的宏觀感受,分子運動速度越快溫度就越高,而當所有分子都在以接近光速運動時的溫度就是宇宙的極限溫度,我們把它稱為「普朗克溫度」(準確數值是
  • 普朗克溫度聽說過嗎?威力巨大,就算是太陽在它面前也會被氣化
    科學家們也對太陽做過探測,根據探測器返回的信息知道太陽的表面溫度高達6000攝氏度。恐怖到什麼程度呢?我舉個例子,地球上的任一個物質,在接近太陽的10米處,都會瞬間氣化,消失得無影無蹤。可以說這已經是人類見識到的最高溫度,實際上,充滿奧妙的宇宙中還有比太陽溫度更高的星球存在。科學家將這個溫度稱為普朗克溫度,也是宇宙中的最高溫度。
  • 4萬億攝氏度是什麼概念,你對溫度與熱的理解可能有偏差
    夏天的時候40攝氏度的高溫就能夠讓我們熱得不敢出門,4萬億攝氏度是什麼概念我們可能根本想不出來。為了幫助大家理解,我們先要理解溫度的概念。在宏觀上,溫度是一個表示冷熱程度的物理量,在微觀上溫度則是用來形容粒子的運動劇烈程度。這意味著微觀粒子的運動越劇烈,其宏觀體現出的溫度就越高。
  • 宇宙誕生用了多長時間,1秒鐘在它面前,如同過去了上億年
    筆者-小文時至今日,「宇宙大爆炸」仍然是一種主流觀點,科學家相信,宇宙誕生於一場大爆炸,而宇宙萬物,包括看得見的物質以及看不見的「暗物質」都是從那場爆炸中誕生的,就連時間和空間也不例外。而包括「宇宙爆炸論」在內,雖然誰也無法穿越到過去目睹宇宙的誕生過程,但科學家還是利用想像結合真理證實了宇宙曾經是發生過爆炸的,而宇宙膨脹則是其中一個證據。自宇宙發生了大爆炸以來,宇宙就一直在不停地膨脹,而由於當年那場爆炸反應太過劇烈,導致宇宙的膨脹速度甚至超過了光速,而這也是人類為何不能到達宇宙盡頭的原因了。
  • 太陽溫度高達上千度,可與普朗克溫度相比,顯得微不足道
    也正是因為這些能量我們的地球開始煥發蓬勃的生機,首先因為這些能量中蘊含著大量的光和熱,我們的地球原本存在的冰山,在這樣的溫度條件下,漸漸的融化,形成了水。而水資源的出現,有給我們的植物提供了生長的條件。不僅如此這些植物,在擁有了水,還擁有著太陽發射過來的光和熱,也因為這些條件,使得植物可以進行光合作用給這一顆蔚藍的星球提供了氧氣。
  • 從絕對0度到40000億度,人類對溫度的探索歷程
    隨著溫度的變化,玻璃管中的水面就會上下移動,根據移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。1714年德國人華倫海特以水銀作測溫物質,定冰的熔點為32度,沸點為212度,中間分為180度的方法創立了華氏溫標。也就是我們說的華氏度,單位是℉。目前英國、美國和其他英語國家,普遍較多使用的就是華氏度。
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    最近天氣反覆無常,又有些降溫了,說到降溫我就想到一個問題:宇宙的最低溫度和最高溫度,分別可以達到多少?首先我們來說說宇宙的最高溫度,宇宙的最高溫度是多少呢?達到溫度上限的時候又會發生什麼事情呢?人類目前接收的主要能量其實都是來自於太陽,而太陽的內部核心溫度大約是1500萬度,這是因為太陽內部的氫聚變成氦。
  • 韓國「人造太陽」成功運行20秒,溫度高達1億度,刷新世界紀錄!
    科技的腳步永無止境,人類在探索宇宙奧秘的同時,也在不斷的加大研發力度,希望在不久的將來,可以利用科技的力量改變人類的命運。近些年來,國際上一些就有一定實力的國家,都在積極參與「國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃」,而這一項計劃也被成為「人造太陽」,科學實驗的進展也一直備受全球關注。