Question

1.4亿亿亿亿度，为什么会被科学家认为，是温度的上限？

Answer 1

美国加利福尼亚州的死亡谷在1913年7月10日达到过 56.7 的高温，这一温度也是目前被官方记录的“最高气温”。但和 3000 的地幔， 5500 的地核比起来，人类记录到的“最高气温”显然不值一提。

此时此刻，距离地球一个天文单位（1.5亿公里）的太阳，正在靠着核心的高温高压维持核聚变反应，氢元素在太阳核心 1500万 高温和3000亿个地球大气压 的环境中不断释放巨额能量，每秒都有 200万吨质量 化作光和热四散在宇宙中，地球仅接受了其中的 22亿分之一 ，便繁衍出了世间万物。

像太阳这样的中等质量黄矮星，在生命末期往往会生成一颗密度极大的 白矮星 ，这种由原子和原子紧紧排列在一起而形成的天体，核心区域温度达到了 1亿 ，而比太阳质量更大的恒星，在生命末期会生成一颗 中子星 ，核心温度 10亿 ，理论上存在的 “夸克星” 如果被发现，核心温度肯定还会打破10亿 。

以上这些宇宙常见天体的温度，基本上就是目前宇宙中的 “天然温度记录” 了，但它们都远远比不上人类科学家创造的温度。

在上一篇文章里我提到过“温度的本质是粒子运动”，所以 粒子运动速度最快的地方就是温度最高的地方 ，在宇宙里这种地方一般是天体核心区域，或者靠近黑洞的吸积盘。

而在地球上，“粒子运动速度最快的地方”是对撞机内部，因此人造高温记录也只能出现在对撞机内部。

在“一般”的对撞机里，金离子对撞温度是 4万亿 ，而在目前地球上最强大的欧洲大型强子对撞机里，质子轰击原子核瞬间的温度可达 10万亿 ，如此高温下物质已不具备形体，而是以 “夸克汤” 形式存在着。

但10万亿 的记录肯定也会被打破，因为高能物理学家们觉得现有的对撞机功率太小了，所以欧洲大型强子对撞机正在升级， 我国也准备耗费巨资建造超级对撞机 。

假以时日新的对撞机开机后，飞行速度进一步逼近光速的粒子对撞实验必将产生新的人造高温记录。

那么人造高温的征程会像遇到 零下273.15 的绝对零度 一样，遇到“高温瓶颈”吗？

根据“温度等同于粒子运动速度”这一理念，温度的上限其实也是速度的上限，而我们宇宙的速度上限则是每秒三十万公里的真空光速。

到这里我们可以说温度的上限就是光速，当所有粒子都和光子一样以光速运动时，理论上的最高温度就产生了，物理学上将此时的温度命名为 “普朗克温度” ，具体数值是 1.4亿亿亿亿摄氏度 。

迄今为止，代表温度上限的普朗克温度只在宇宙大爆炸瞬间出现过，当时还没有粒子 “们” 的概念，四大基本作用力也还是一个力，甚至可以说 物理学也是从那一刻才诞生的 。

在现有理论框架下这个问题不存在答案，因为早在一个世纪前爱因斯坦就用狭义相对论证明了 “速度越快，质量越大” ，且光子以外的所有粒子都达不到光速。

如此一来就“向普朗克温度冲击”就成了死局，因为物理定律让粒子无法达到光速，且在向光速逼近的过程中消耗的能量还会呈现指数增长， 毫不夸张地说就是穷尽宇宙中所有能量，人类也不可能把一根头发或者一个原子加速到光速 ，这无关技术，只因宇宙规则如此。

在刘慈欣的《朝闻道》里，人类建造了环绕地球一周的超级对撞机“爱因斯坦赤道”，妄图用它重现宇宙大爆炸瞬间，进而把四大基本作用力融为一体，搭建出古往今来所有 物理学家梦寐以求的“统一场论”

但“宇宙排险者”禁止了人类这一做法，因为在已经出现过大爆炸的本宇宙内再来一次大爆炸的话，就会出现“真空衰变”现象，然后以光速膨胀的真空泡将把整个宇宙摧毁， 整个过程有点类似把宇宙格式化。

虽然《朝闻道》只是一个科幻故事， 但“真空衰变”在物理学中是真实存在的 ，不过人类对撞机的功率距离触发真空衰变还很远，而且现在连黑洞都生成不出来。

现如今人类发现的宇宙规律很可能并不是宇宙的全部，也就是说宇宙中肯定还有未被发现的规律，藏在人类目前无法涉足的领域中。

1.4亿亿亿亿 的普朗克温度，仅仅是现有理论下，甚至是本宇宙的温度上限， 如果发现新规律或者其他宇宙，这个所谓的“温度上限”肯定会被改写。