人造高温已达5.5万亿度，零下273.15度却无法达到，有什么原因吗？
目前人类能制造且保持一段时间的“最高温度”是1亿摄氏度，这个记录是2020年4月24日由中国的可控核聚变实验装置“东方超环”创造的，一共持续了10秒。如果不考虑“持续性”的话，人造最高温度就是5.5万亿摄氏度，由欧洲大型强子对撞机在2012年生成，只在粒子对撞瞬间出现过。
为什么无法达到绝对零度？
光从数字上看，高温5.5万亿摄氏度和低温-273.15摄氏度看上去好像相差很远，5.5万亿看上去好像更难，更不容易，但在物理学中其实恰好相反。绝对零度就像是光速一样，就算在理论上，我们都只能做到无限接近。是的，绝对零度只能无限接近而始终不能达到，那么为什么数字看上去如此普通的-273.15摄氏度我们人类就是无法达到呢？这其中有着怎样的物理限制？这个问题涉及到了温度的本质。
温度是微观粒子运动的宏观表现，简单来说就是只有粒子运动才会产生温度。因此只要有粒子在运动，就会有温度产生，只有当粒子处于静止状态时，才能够达到绝对零度。但是量子力学基础告诉我们，粒子是不可能处于静止状态的，这违反了测不准原理。测不准原理告诉我们，我们无法同时精确测得一个粒子的空间位置和速度，当速度测得越准的时候，空间位置就越测不准。
正是因为人类自己并不能承受太过于强烈的温度变化，在实验室进行高温和低温的实验才显得尤为必要。我们希望在能够达到太空温度的空间里进行一系列的实验，这样也就能够模拟一系列的星际旅程，制造出更加合适的装备，为未来的太空探索打下基础。
而对于人类下一步寻找其他家园的目标来说，温度也显得格外重要，因为我们需要找到一颗或者多颗像地球一样有着适宜生命存活条件的星球，也就是“类地行星”，并在那上面延续我们的文明，发展我们的未来。当然，我们现在的首要任务是制造出可控的人造核聚变，为我们的社会提供更加强力、稳定和清洁的能源。
如果说绝对零度就是粒子的绝对静止，那么最高温度，就是粒子运动速度的上限，也就是光速。微观粒子除了光子，其余都是存在静止质量的，所以它们都无法达到光速，这样一来最高温度的实质表现就是“粒子无限接近光速”时，就是最高温度。
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2024-11-04 广告
