為什么宇宙中最低溫度是-273.15度,最高溫度是1.42億億億億度?

冬天到了,凍成狗的時節(jié)又來了。問題人家狗狗早早就做好準(zhǔn)備換了毛,你怎么辦呢?無毛可換,悲哀啊,你倒是嘲笑凍成狗了,狗還嘲笑你們這些無毛猴呢。
問題是這個世界為什么會這么冷呢?冷和熱究竟是什么呢?宇宙中最冷會有多冷,最熱會有多熱呢?我們今天就來***。
所有物質(zhì)都是由粒子構(gòu)成的,不管是桌子電腦,還是你我的身體。
粒子一刻不停地振動,振動得快,溫度就升高,物質(zhì)就變熱了;振動放慢,溫度就降低,物質(zhì)就變冷了。

所以你該知道了,冷熱代表的是物體中所有粒子振動的動能,我們可以用溫度來衡量。
聰明如你肯定一下子就想到了,如果粒子不振動了,那么溫度就是最低的了,如果粒子振動得……嗯,粒子都不存在了,溫度就是最高了。
這就是我們這個宇宙中的最低和最高溫度。如果我們能一直減慢一個粒子的振動,直到它停止下來,那么這個時候就會得到一個最低溫度,根據(jù)科學(xué)家們的計算,這個溫度是零下273.15度,也就是絕對零度。
然而根據(jù)量子力學(xué)的觀點,粒子的動量和位置不可能同時確定,這就意味著粒子的振動不可能完全停下來,所以在這個宇宙中絕對零度只可無限逼近,但永遠(yuǎn)也無法達(dá)到。

只要學(xué)過高中物理,你就應(yīng)該知道這個概念,所以沒什么好說的。然而,這個宇宙中的最高溫度是什么呢?宇宙中究竟有沒有最高溫度呢?我估計絕大多數(shù)人是不知道的。
粒子是宇宙大爆炸產(chǎn)生的,宇宙大爆炸那一刻溫度極高,當(dāng)溫度降下來時,能量便凝聚成了基本粒子,之后形成原子、分子,坍縮成星系、恒星,便有了我們現(xiàn)今的宇宙。
所以粒子振動得越來越厲害,溫度就會越來越高,逆向回到宇宙大爆炸的初始時刻。那么你就應(yīng)該知道了,粒子所能達(dá)到的最高溫度,就是宇宙大爆炸那一刻的溫度,超過那一刻,就進(jìn)入了量子引力的范疇,而我們目前并沒有完備的量子引力理論,所以現(xiàn)代物理學(xué)將在這一刻失效,我們無法再知道會發(fā)生什么,當(dāng)然也就無從知道還有沒有比這更高的溫度。那么這個最高溫度究竟有多高呢?

溫度升高,物體就會發(fā)光,光的波長可以根據(jù)它的溫度來計算。這個宇宙中最小的尺度是普朗克長度,如果一個物體發(fā)出的光的波長小到普朗克長度,它就無法再小下去了,再小就進(jìn)入量子引力的范疇了,前面已說了,現(xiàn)代物理學(xué)將在這一刻失效,我們無從知道會發(fā)生些什么。所以這時候的溫度就是它能達(dá)到的最高溫度,也就是宇宙大爆炸那一刻的溫度——普朗克溫度。根據(jù)科學(xué)家們的計算,這個溫度是1.42x10^32度,也就是1.42億億億億度。