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科學(xué)家能造出10萬億℃的高溫,卻只有宇宙最初溫度的千億億分之一

2019-06-27 20:58 作者:科普大世界  | 我要投稿

我們平時所接觸的任何事物都是有溫度的, 溫度是表示物體冷熱程度的物理量,反應(yīng)的是物體分子熱運動的劇烈程度。比如人體的溫度是37℃左右,18~22℃之間體感最舒適,一個大氣壓下水的冰點為0攝氏度,沸點是100℃,已知宇宙最低溫度(絕對零度)為-273.15℃,宇宙的最高溫度是多少呢?


根據(jù)科學(xué)家們建立的宇宙模型以及宇宙電磁波背景測算,如今宇宙的整體平均溫度也就僅僅比絕對零度高出一丁點兒,為-270.4℃左右,只比絕對零度高出兩攝氏度多一點,這還是宇宙大爆炸之后的熱還會散盡,以及一些天體輻射的熱量造成的。


在宇宙中的不同天體和區(qū)域中,溫度也有很大差別,我們地球的平均溫度約為16℃左右,而太陽表面的溫度為5600℃左右,地球核心的溫度約為6000℃,太陽核心的溫度為1500萬℃,但某些超新星爆發(fā)時刻可以產(chǎn)生高達1500億℃的高溫,而中子星碰撞則可以產(chǎn)生3000億℃的溫度。




這就是你這種的最高溫度了嗎?并非如此,推動吸積盤靠近黑洞視界邊緣的部分的溫度比它還高,但是黑洞核心奇點的溫度會更高,具體有多高難以估量。


但在已有的宇宙歷史中,最高溫度產(chǎn)生的時刻是宇宙大爆炸開始的一刻,就是宇宙最初的奇點爆炸的時刻,在宇宙產(chǎn)生的第1個普朗克時間之中,宇宙的體積極其微小,宇宙中的全部物質(zhì)和能量都集中在基本粒子一樣大小的空間之中,因此溫度極其高,以數(shù)值約為1.416833(85)*10^32 K(開爾文溫度,熱力學(xué)溫標,可以看作是從絕對0度開始計值的攝氏度),也可以讀作1.416833億億億億K,這也是理論可推測的宇宙最高溫度。這個時候的宇宙半徑尺寸趨近于零,密度、熱量、壓力、時空曲率都趨近于無限大,而體積卻趨近于無限小,才會有如此之高的溫度。



如今我們?nèi)祟惖目萍家呀?jīng)比較發(fā)達,可以制造出某些溫度極高的事物,那么我們所能制造的最高的溫度是多少呢?歐洲大型強子對撞機的粒子對撞實驗可以制造出人類所能制造的最高溫度,科學(xué)家估算將粒子加速到最大速度對撞時可獲得高達10萬億K(也可以說是10萬億℃)的溫度,這溫度值也是相當(dāng)驚人了,它比太陽的中心溫度還高了60余萬倍,比中子星碰撞時候的溫度還高了30多倍,但是這個溫度距離普朗克溫度仍然差得很遠,只有其1000億億分之一。


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