宇宙中的最高溫

在我們的認知中，太陽就是一個不停燃燒的火球，它的表面溫度可以達到6000℃，這是什么概念，要知道我們煉化鋼鐵，把鋼變成鋼水所需要的溫度也不過是1500℃左右，太陽的表面溫度足以融化地球上的任何物質(zhì)，最耐熱的鉆石和航天飛船也不例外，只要一靠近太陽表面，一切都會瞬間被氣化，可太陽的溫度也不是宇宙的最高溫。宇宙最高溫是發(fā)生在138億年前宇宙大爆炸的一瞬間，科學家將那一瞬間的溫度命名為普朗克溫度，約為1.4億億億億℃?，F(xiàn)代科學認為，任何東西比這更熱就毫無意義了，這個溫度只存在于宇宙誕生的奇點中，在一瞬間超級能量大爆發(fā)，形成了現(xiàn)在的宇宙，而當時的普朗克溫度也隨著宇宙膨脹而逐步消退，如今宇宙間已經(jīng)找不到這個溫度了。

而在2020年4月2日，中國自主設(shè)計的核聚變實驗裝置、被稱為“人造太陽”的東方超環(huán)首次實現(xiàn)了在1億℃情況下穩(wěn)定運行10秒的重大突破，這一成就說明，人類文明距離成功呈現(xiàn)可控核聚變又近了一步。但我們?nèi)祟愃圃斐龅淖罡邷囟瓤蛇h遠不止1億℃，在2012年時，高能物理學家們用加速器生成了5.5萬億℃。

用物理語言來描述的話，溫度就是粒子運動速度的外在表現(xiàn)，不論是一個粒子，還是一群粒子，它們運動越快，溫度就越高，這屬于微觀溫度。而我們?nèi)粘Ｋf的溫度，是人類感受到大量空氣分子的熱運動的宏觀溫度，它們受到太陽熱輻射的影響，在大氣圈內(nèi)反復(fù)運動并傳導(dǎo)熱量。所以說單個或者多個粒子的5.5萬億℃對人類是沒有任何威脅的，也根本影響不到整個宏觀世界，這就是為什么人暴露在太空中會被凍死而不是被太陽的高溫熱死的原因。畢竟太空中的物質(zhì)密度很低，有限的幾個原子運動速度再快溫度再高，也不至于燒毀人體。

宇宙最低溫度—絕對零度-237.15℃

介紹完宇宙最高溫度，咱們來看看最低溫度，也就是絕對零度，-273.15℃。這個溫度有零有整，是怎么得來的呢？

前面說過，粒子的運動速度越快，溫度就越高。那么如果想讓溫度變得足夠低，就要讓粒子的動能變得足夠小，當粒子不再運動，動能為零時就是最小值，此時溫度也會降到最低，這就叫絕對零度，這是個根據(jù)實驗結(jié)合理論推導(dǎo)出來的結(jié)果。而愛因斯坦的相對論表明，宇宙中不存在絕對靜止的參照系，任何物體都會存在某種運動，靜止只是相對的，量子力學也表明，粒子不會停止運動，否則它們的位置和動量就能同時被精準測量出來，從而違背不確定性原理，所以說，絕對零度是一個永遠無法達到的數(shù)值，只能無限接近。目前已知最接近絕對零度的溫度是在實驗室實現(xiàn)的，物理學家把一塊金屬，銠，冷卻到了-273.1499999999 ℃，但仍然高出絕對零度，哪怕這個差值可以忽略不計，但就是無法達到絕對零度。

已知宇宙中最冷的地方

目前科學家們發(fā)現(xiàn)的宇宙最冷的地方叫做回力棒星云，距離地球5000光年，是塵埃和電離氣體的星際混合體，它的溫度可以降到零下272℃，只比絕對零度高1攝氏度，被科學家們稱為“宇宙冰盒子”?；亓Π粜窃频摹扒吧怼逼鋵嵤且活w恒星，在這顆恒星消亡的時候發(fā)生了極為劇烈的膨脹，由于回力棒星云中的氣體被中心恒星以非常高的速度拋射出去，許多熱能在一眨眼的功夫就消失了，所以留下來的星云溫度也跟著降到了極低的一個數(shù)值。

如果溫度真的達到絕對零度，那么現(xiàn)代物理學的兩大基石，相對論和量子力學都會徹底崩潰，時間和空間的意義都會消失，在絕對零度的宇宙中，一切的能量都會消失，空間中將沒有任何能量，這個空間內(nèi)的所有東西也將不再發(fā)生任何變化，時間會完全停止下來。但是，宇宙真的會耗盡所有能量嗎？按照熵增原理來看，宇宙會將有用能量轉(zhuǎn)換成熱能，到了那時，宇宙的熵達到一個最高的極值，宇宙將會保持一種最低，但非零的能量狀態(tài)，也就是所謂的“熱寂”，而這，可能是宇宙的結(jié)局，同時也是時間的結(jié)局?？茖W家們根據(jù)熱寂的猜想，為宇宙的終結(jié)過程做出了預(yù)測：在10^14年后，宇宙中將不再產(chǎn)生新的星系和恒星，而剩下的那些天體將會逐漸耗盡自身的核燃料，最終熄滅。

但宇宙中還存在著很多未知，我們了解到的僅僅只是冰山一角，絕對零度之下或許藏著一個新宇宙也說不定，人類所總結(jié)出來的理論也不一定能適用于整個宇宙。你覺得呢？歡迎留言評論。