【原】宇宙最高溫為1.4億億億億℃，為何最低溫卻只有-273.15℃？

科普觀 2022-07-17 發(fā)布于山東

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宇宙的浩瀚和神秘是我們?nèi)祟愊胂蟛坏降?，雖然我們的科技已經(jīng)發(fā)展到如今的程度，但我們對(duì)宇宙的探索也不過(guò)算得上是“初出茅廬”的水平。

截止到現(xiàn)在，我們就連離開(kāi)地球都?jí)毫薮螅x開(kāi)太陽(yáng)系探索更深層次的宇宙深空，也就僅限于在腦海中想想了……

溫度大概是宇宙中最神秘的“現(xiàn)象”之一，說(shuō)起來(lái)你可能會(huì)感到不可思議，目前科學(xué)家已經(jīng)通過(guò)科學(xué)手段推算出了宇宙中兩個(gè)溫度的極端，宇宙最高溫和最低溫的數(shù)值。

根據(jù)推算，宇宙最高溫的數(shù)值為1.4億億億億攝氏度（普朗克溫度），而宇宙最低溫的數(shù)值則僅有-273.15攝氏度（絕對(duì)零度）。

那問(wèn)題來(lái)了，宇宙這兩個(gè)極端溫度的數(shù)值究竟是如何得到的？又為什么宇宙最高溫度為1.4億億億億攝氏度，最低溫度卻只有-273.15攝氏度呢？

普朗克溫度

大川先來(lái)跟大家聊一下宇宙的最高溫度，也就是普朗克溫度。不過(guò)在此之前，大家還需要先弄清楚另一個(gè)概念，那就是光速。

光速簡(jiǎn)單理解就是光在真空中的傳播速度，約為30萬(wàn)千米每秒，這是目前科學(xué)界公認(rèn)的最快速度，任何有質(zhì)量的物體都不可能達(dá)到甚至超過(guò)這個(gè)速度。

因?yàn)?span style="border-width: 0px;border-style: initial;border-color: initial;font-weight: 700;">根據(jù)愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論動(dòng)能公式，當(dāng)有質(zhì)量的物體速度達(dá)到光速時(shí)，維持它運(yùn)動(dòng)的能量也就趨近于無(wú)限大，這在現(xiàn)實(shí)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。

在普朗克溫度的計(jì)算公式中，普朗克溫度正是基于光速計(jì)算出來(lái)的。

普朗克溫度推算公式

這個(gè)數(shù)值也正是大川在前面提到的1.4億億億億攝氏度。在這樣的溫度之下，任何物質(zhì)元素都將化為“灰燼”，而它也因此被定義為了理論上的宇宙最高溫度。

宇宙大爆炸

而根據(jù)科學(xué)家的推測(cè)，普朗克溫度曾在宇宙中出現(xiàn)過(guò)一次，這一次同樣也是它唯一出現(xiàn)的一次，那就是宇宙大爆炸發(fā)生的瞬間。

根據(jù)現(xiàn)代最流行的宇宙學(xué)說(shuō)，我們身處的整個(gè)宇宙，在最初的時(shí)候其實(shí)只是一個(gè)奇點(diǎn)。在這個(gè)奇點(diǎn)發(fā)生爆炸（宇宙大爆炸）后，噴發(fā)出的氣體塵埃，在經(jīng)過(guò)數(shù)億年的時(shí)間，最終演化成了我們現(xiàn)在看到的宇宙中的一切。

而在宇宙大爆炸發(fā)生的第一個(gè)瞬間，也就是第一個(gè)單位普朗克時(shí)間（10^-43秒），爆炸中心的溫度就達(dá)到了普朗克溫度。