宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)

简单来说,温度就是物质的冷热程度,它是人类能感知和描绘的自然界中物质的七大物理量之一。与我们朝夕相伴的温度,变化量是很小的,在零下三四十度和零上三四十度之间。地球上最热的地方,不过是五六十度而已,当然,短时间内的极端高温不算。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(1)

伊朗的卢特沙漠,温度高达70摄氏度,是全球最热的地方

同理,地球上最冷的地方,也不过是零下五六十度罢了(短时间内的极端低温除外)。全世界有气象记录的最高气温是在伊朗的卢特沙漠中测得的,为70.7摄氏度,中国新疆的火焰山,也曾创下66.8摄氏度的高温。地球上最冷的地方是南极的沃斯托克,常年零下89摄氏度,创造了全球最低气温记录。而俄罗斯东西伯利亚的奥伊米亚康地区,冬季漫长而寒冷,气温低至零下73摄氏度。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(2)

俄罗斯远东小城奥伊米亚康,气温低至-73℃

当然,上述的全球最热和最冷的地方,并不适合人类居住。人体感受最适宜的温度,是在20℃至30℃之间。这是因为人是恒温动物,体温在36℃–37℃之间,超过或低于这个数值都不行,都要出大问题。因此,人体对温度的耐受程度是很有限的,不光是人体,地球上所有的生物对温度变化的承受程度都是有限的,即便是一棵树,太热了或太冷了它也会死亡。换句话是,生物对温度是非常敏感的,全球气温升高一度,带来的一系列连锁反应都是巨大的。科学实验表明,在100℃的环境里,人体仅能存活26分钟。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(3)

奥伊米亚康的冷,冷得让人发抖

因此,温度对于生物来说至关重要,地球表面的平均温度为15℃,正因为地球上的温度适宜,才诞生、演化出了人类以及各种动植物,这花花绿绿、生机勃勃的世界,也可以说是适宜的温度带来的。太阳系中的其他天体上死气沉沉、荒凉孤寂,没有生命,就是因为它们没有合适的温度,当然,另一个原因是它们也没有氧气。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(4)

中国新疆的火焰山,最高温度达66.8℃

概括来讲,地球是宇宙中独一无二的,生命的诞生就像是买中奖一样的幸运,是千万种苛刻的条件都凑巧地碰到了一起,再经过亿万年的演化,才有了这个美丽的世界。所以说,温度对于生活在地球上的生物们来说,是非常重要的,温度剧烈的变化,能导致生物灭绝。这样看来,生物在温度面前是很脆弱的,是不堪一击的。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(5)

冥王星,表面温度-229℃,大气都被冻成固态

地球上的高低温变化幅度不会很大,最大也就在100摄氏度之间。地球上的最高和最低温度,比起宇宙来,那是小巫见大巫了。那么,宇宙中的最高温和最低温是多少呢?它们又在什么地方呢?换言之,宇宙中最热和最冷的地方分别是哪儿呢?回答这个问题之前,我们先来温习一下什么是温度?温度,简单来说就是冷热程度,但在物理学上,温度的定义并不是简单的冷热程度,它是指物质内粒子(分子、原子、电子、质子、中子和离子都叫粒子)运动速度的快慢,也就是物质(也可以说物体)内粒子的动能大小。粒子运动得快,动能就大,温度就高;反过来,粒子运动的慢,动能就小,温度就低。我们知道,宇宙中的任何物质包括宇宙都是在运动中,没有静止不动的物质,换言之,如果有物质静止不动了,那宇宙也不存在了,所有的一切都灭亡了,包括生命、思想、光、时间、空间等所有。哪怕是一根树枝,它内部的分子也在永不停歇的无规则运动中。理论上说,粒子的运动速度的极端值、也就是说最快和最慢是有限度的,不可能无限快或无限慢,比如光,它的速度就是每秒30万公里,这也是目前已知的宇宙中的最快速度。就是说,温度不可能无限高和无限低,总有一个极限值。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(6)

粒子永不停歇的无规则运动

但实际上,虽然光速最快,但根据爱因斯坦的相对论原理,光速并不是最快的,因此温度是没有最高只有更高的。迄今为止,科学家得知的宇宙中的最高温度是普朗克(德国物理学家)温度,这个温度高达1.42亿亿亿亿摄氏度,这是宇宙诞生时奇点大爆炸的那一刻发生的,这是目前计算测知的最高温度。不过,这个极端高温只存在了几万亿分之一秒,比一瞬间还一瞬间,随后,宇宙就逐渐降温,目前,宇宙的平均温度为-270.45℃,比最低温度高了2.7摄氏度,未来,宇宙还在继续降温中,不过速度非常缓慢,要到大约50亿年后,宇宙会降到绝对零度,到那时候,一切都不复存在了。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(7)

绝对零度为-273.15℃,这是宇宙中的最低温度

那么,温度为什么有绝对零度呢?就是说,宇宙中没有最高温度,但却有最低温度,这是怎么一回事呢?答案是这样的:根据以上物理学对温度的定义,我们得知,要使温度降低,就设法使物质的粒子动能降低,也就是让粒子的运动速度变慢,目前人类通过实验室所创造的最低温度是-273.1499999999℃,但还是比绝对零度高了0.0011111111摄氏度。根据量子物理学得知,粒子永远不可能停止运动,如果粒子停止运动了,那么就能测得其能量和位置了,这违背了量子力学的基础,会导致相对论和量子力学倒塌。而且,粒子停止运动,整个宇宙都寿终正寝了,时间和空间都消失了,那所有的一切都失去了意义。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(8)

宇宙诞生之初的奇点大爆炸,瞬间温度高达1.42亿亿亿亿摄氏度

综上,温度是不可能达到绝对零度的,只能是无限接近。但温度是没有上线的,只有更高没有最高。原子弹爆炸时的中心温度是5000万摄氏度,氢弹爆炸时的中心温度高达1亿摄氏度,金星的表面温度是460摄氏度,太阳的表面温度为6000摄氏度,太阳的核心温度为1600万摄氏度,某些大型恒星(蓝色巨星)的温度高达几十亿摄氏度。大型恒星的能量(也可以说是燃料)耗尽后,在引力坍缩作用下发生超新星爆炸,核心温度可高达1000亿摄氏度。而2颗双子星碰撞时,其瞬间温度高达3500亿摄氏度。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(9)

太阳的表面温度高达6000摄氏度

那地球上所获得的最高温度是多少呢?1994年5月27日,美国普林斯顿大学等离子实验室托卡马克核聚变反应堆的工作人员,利用氢的同位素氘和氚的等离子混合体高速碰撞,创造出5.1亿摄氏度的高温。2010年9月,纽约长岛布鲁柯黑文国家实验室,利用顶级科研仪器——相对论等离子对撞机,将2束金离子束分别加速至光速后对撞,产生的夸克等离子体的瞬间温度高达4万亿摄氏度,这是目前人类所创造出的最高温度。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(10)

液氮的温度为-196℃

所有说,温度是没有上线的,只有更高没有最高,但温度是有下限的,最低温度就是绝对零度-零下273.15摄氏度,无论怎样努力,无论用何种方法,都不可能达到绝对零度,只能无限接近。-273.15℃,就是一个极端值,上帝也逾越不了它。因为一旦达到了-273.15℃,宇宙中的一切包括宇宙都将不复存在,包括时间、空间、光、思维、生命等等所有物质,都将烟消云散。

宇宙中最热的温度有多高(温度为什么没有上限却有下限)(11)

回力棒星云,是已知的宇宙中最冷的地方

那宇宙中最冷的地方是哪里呢?是距离地球5千光年的、位于半人马座方位的行星状星云-布莫让云,也叫回力棒星云,因形状酷似领结,所以也叫领结星云。它的温度低达-272℃,仅比绝对零度高了1.15℃,这是目前人类所探知的宇宙中最冷的地方。

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页