為啥宇宙最高溫度為1.4億億億億度, 而最低溫度只有-273.15℃?

夏日炎炎，我國很多城市都進入了“烤箱模式”。人類作為恆溫動物，正常的體表溫度應該在36攝氏度左右，而好多地方夏天的室外溫度往往會超過40攝氏度，人一旦在這樣的溫度持續高強度工作，就極有可能會發生中暑的現象。

那你知道宇宙中溫度最高可以達到1。4億億億億度嗎，世界上最冷的地方又是什麼地方呢？

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誰決定了溫度？

要弄明白這個問題，首先要明確一下溫度的決定因素。

溫度是大自然中用來表示一個物體冷熱程度的一個量，實際上就是這個物體內部分子在進行熱運動時的劇烈的程度。

目前世界上使用最多的溫度計量的標準有華氏溫標、攝氏溫標和國際實用溫標，我國使用的就是攝氏溫標，所以我們經常在天氣預報中可以聽到說明天某某地的溫度是多少多少攝氏度。

而一個物體的具體溫度正是由微觀上這個物體內部的分子運動決定的，分子熱運動的程度越劇烈，那麼這個物體外表所呈現出來的溫度也就越高。

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一般來說，水在沸騰的時候的溫度為恆定的100攝氏度，這是由於水在一個標準大氣壓下達到沸點之後溫度無法繼續上升。

雖然僅僅只有100攝氏度，但是沸騰的水對於人體可以說是致命的，一旦人體不小心觸碰到馬上就會被燙出水泡甚至將肉燙掉，所以大家還是不要輕易嘗試。

目前人類對於溫度的最直接感知仍然是平時每天的天氣氣溫，人類歷史上所遇到的最高溫天氣是1922年的非洲利比亞，這裡的氣溫在當時一度達到了約58攝氏度，這個溫度足以使得人類的排汗機制崩潰從而導致中暑休克。

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材料的熔點

而這些溫度對於太陽來說反而有些不值一提，目前我們對於太陽的感知和認識已經相對較為全面了。

根據

科學家

的測量和統計，太陽表面的溫度可以達到6000攝氏度，太陽核心的溫度更是達到了令人詫異的1500萬度，這個溫度足以毀滅靠近它的一切生物了。

那麼人類是如何測量到太陽的溫度的呢？畢竟這麼高的溫度，人類一旦靠近太陽就會被熾熱的高溫燒的灰都不剩了。

按照我們的慣性思維和先有認知，一定優先考慮到使用一個熔點極其高的材料製作宇宙飛船進行測量。

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目前鐵的熔點為1538攝氏度，鋼的熔點是1515攝氏度，很明顯這種常見的材料在太陽的高溫下並不夠看。

目前地球上人類已知可以製造的最耐高溫的材料是鉿合金，鉿合金最早在1930年就被人發現並提出使用，鉿合金在一個標準大氣壓下的熔點可以達到4215攝氏度。

但很可惜，世界上即使是熔點最高的物質也無法忍受太陽的高溫，靠近太陽進行溫度測量的工作。

這就要涉及到輻射能量的問題了，要知道，任何自身帶有溫度的物體時時刻刻都在向外界輻射能量，更何況是這樣的高溫的太陽呢。

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太陽向宇宙發射的太陽風中就攜帶著大量的輻射和紫外線，當然了，由於地球臭氧層的保護，我們人類收到太陽輻射的影響被減少了很多很多。

正是根據太陽時刻發射太陽輻射這一個特性，科學家們透過分析太陽的光譜進而估算出太陽的表面溫度了。

因為這個輻射的電磁波譜形成的形狀完全取決於物體自身的溫度，換句話說，如果一個鐵塊在火中一直被加熱直到融化，那麼鐵塊發出的輻射的電磁波譜的特徵也會一直髮生變化，在鐵融化時達到白色形狀，這也就是鐵在它表面最高溫度時所能產生的輻射能量了。

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但是，單單知道了輻射能量的多少還不夠，仍然無法直接確定溫度，還要知道這個輻射的能量與溫度之間的轉化公式。

好在1879年就有科學家提出了這個問題並給出瞭解決方法，物體的輻射量與它的溫度的四次方成正比。這樣經過數百年的研究和幾代人的努力，我們終於得知了太陽的溫度。

那麼既然人類測算太陽的溫度就費了如此大的功夫，科學家們又是如何斷定宇宙中最大的溫度是1。4億億億億度的呢？要知道，這個溫度可比太陽內部日核的溫度還要高得多得多。

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宇宙物體溫度的上限

說到底，這還是與宇宙的起源有關。宇宙的最高溫度被認為是普朗克溫度，換句話說，就是在普朗克時間內的宇宙溫度。這麼說可能有些抽象，我們一個一個展開說。

首先，什麼是普朗克時間。

普朗克時間是整個宇宙中最小的時間間隔。

我們把一天分為24小時，每一個小時有3600秒，假如秒就是最小的時間單位，無法繼續往下劃分，那麼一個單位的普朗克時間就是等於一秒。

當然了，這裡只是舉一個很簡單易懂的例子，秒當然不是最小得到時間單位，秒的下面還有毫秒等。但是透過這個例子，我們可以得知普朗克時間是宇宙中可以劃分的最小的時間單位了。

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其次就是宇宙起源，我們知道目前科學界普遍認同的說法是宇宙誕生於138億年以前的一次

宇宙大爆炸

事件，這宇宙大爆炸之前，宇宙只是一個奇點。

這個時間段的宇宙究竟是什麼形式，物體是什麼樣的狀態我們都無從得知，因此科學上一般都從宇宙大爆炸之後開始研究。

而宇宙中曾經出現過的最高溫度就出現在宇宙大爆炸之後的第一個普朗克時間內，換句話說，就是在宇宙大爆炸的那一瞬間，那個時候的溫度就是整個宇宙138億年以來的最高的溫度。此後再也沒有比這個普朗克時間內溫度還要高的情況發生了。

但是這裡就出現了一個新的問題，溫度的高低取決於物質中分子熱運動的劇烈程度。那麼理論上，如果分子熱運動的劇烈程度足夠大，那麼這個宇宙最高溫度不就會被超過嗎？

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事實上，任何分子的熱運動最終都不會達到這樣的水平。根絕相對論的理論我們可以得知，粒子的運動速度永遠不可能超過光速，它只能無限接近於光速。而一旦粒子的運動速度無限趨近於光時，它的溫度也會趨於光速所該擁有的水平。

但是，一旦粒子的運動速度超過了一個臨界點，粒子就會成為黑洞，成為奇點。這時粒子就是去了它作為物體的所有一切屬性，包括溫度。

而這個臨界點的粒子溫度就是普朗克溫度的水平，所以普朗克溫度是目前人類科學認知水平中最高的溫度，又被人稱為普朗克溫度，也就是yue1。4億億億億度。

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絕對零度

絕對零度顧名思義就是一個物體無限趨近於0度，但是在我們的認知中，是存在著零下溫度的，在冬天的我國北方部分地區經常會出現零下十幾度的天氣。那麼這樣不是自相矛盾了嗎？

其實並不是這樣的，由於在文章開頭我們提到過溫度的溫標並不是統一的，絕對零度代表的其實是零下273。15攝氏度，並不是我們所說的0攝氏度。

這裡採用的其實是開爾文溫標，是在熱力學中常用的一種溫標，一般用K來表示。絕對零度代表的就是0 K，一般來說，這個世界上的所有物體的溫度都在0 K以上。

在絕對零度的環境中，物體的分子已經失去了它的動能，也就是說，分子是不會運動的，但是分子仍然具有勢能。

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但是我們都知道，這世界的任何物體永遠都是在運動的，運動是絕對的，而靜止是相對的。這也就意味著，大自然中其實並不存在著永遠不運動的物體，也就不存著我們所說的絕對零度的情況。

熱力學第三定律對這一現象進行了歸納，絕對零度不可達。也就是說，自然界中的任何物體都不可能到達絕對零度的情況。

但是地球上的物質無法達成絕對零度不代表宇宙不行，廣袤無垠的宇宙中存在著很多並沒有被人類所發現和測量的行星，這些行星上有可能粒子數量極少而且處於一個較為靜止的狀態，那麼這個行星上的溫度可能就會處於一個無限趨近於絕對零度的一個溫度。

宇宙最冷的地方叫回力棒星雲，這裡的溫度可以達到零下272攝氏度，是我們人類目前已知的最寒冷的地方，也是最最接近絕對零度的地方。

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能透過人工的方法對普朗克溫度和絕對零度進行復現嗎？

目前人類掌握的最尖端的技術為強子對撞機，在這個儀器內部進行的粒子對撞實驗使得科學家們檢測到了高達10萬億 K的溫度，這個溫度相當於太陽日核溫度的數萬倍。

但儘管如此，人類人工可以達到的溫度還是有限的，畢竟人類的科學技術方法目前仍然處於一個發展狀態。

以絕對零度為目標的話，曾經有一個由美國、奧地利、德國等國家的科學家聯合組成的國際科研小組在實驗室內實現了一個無限趨近於絕對零度的溫度環境，這個環境中溫度僅僅只為0。5 K，這一次實驗打破了之前創造的3 K的紀錄，是人類歷史上距離絕對零度最近的一次溫度實驗。

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2001年，科學家沃爾夫岡·克特勒證明在磁場中存在著負絕對零度，他也憑藉這一發現獲得了哪一年的諾貝爾物理學獎。

負絕對零度是相對於絕對零度的一個新的概念，簡單來說就是一名遊客乘坐過山車從山谷的隧道中出來發現自己正處於山峰的狀態。院子在穩定的狀態環境下，從最低能態突然轉變為最高能態的這樣一個過程。

所以說，無論是普朗克溫度還是絕對零度都是我們人類目前的科技水平無法觸及的，人類無法研究和創造出這樣的溫度環境。因為這兩個溫度概念都是透過科學家的計算和研究進行一個估值，是隻存在於理論上的可能性。

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結語

人類對於簡單問題的好奇往往會引出科學認知和科學技術上的革新，我們對於廣袤無垠的神秘宇宙的探索也往往給人類帶來不一樣的感受。

當然了，我們目前對於宇宙的認知和探索還不夠，但經過科學家們的不懈努力，我們會對生活的地球和所處的宇宙環境有一個更深層次的瞭解，而這個瞭解和認知也必定會反作用於我們人類科學知識和技術的不斷進步。

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