Question

宇宙中最热的温度是多少度 全宇宙最高温度可能达到多少

Answer 1

　　导语：人类对于温度的了解一直在学习中，它经历了一个漫长的过程，现在我们对它的研究还一直在进行中。最近我有些朋友想来了解一下，宇宙中最热的温度是多少度？全宇宙最高温度可能达到多少？一起来看看。

　　宇宙中最热的温度是多少度

　　宇宙中最热的温度是10亿摄氏度以上，没有上限。宇宙大爆炸那一刻，温度达到无穷大；宇宙大爆炸后10负44次方秒，温度约为1亿亿亿亿度；宇宙大爆炸后10负36次方秒，宇宙温度继续下降，当时的温度约为10000亿亿亿度；宇宙大爆炸后10负32次方秒，温度约为1亿亿亿度；宇宙大爆炸10负12次方秒后，温度达到1亿亿度；宇宙大爆炸后10负6次方秒，温度达到10000亿度；宇宙大爆炸后10负4次方秒，温度达到1000亿度，这也是超新星爆发时其星核的温度；宇宙大爆炸后1秒，温度降低到约为100亿度；在大爆炸后的大约3秒，温度降到了10亿度，这也是最热的恒星内部的温度。

　　物理学对于最热的物体是什么样子有点模糊，但从理论上讲，这样的物体确实存在——至少曾经存在过，它被称为“普朗克温度”。

　　在宇宙开端，宇宙一定足够小，温度足够高。在量子力学中，时间的最小变化单位是普朗克时间，即对应10^(-44)s，在宇宙刚刚爆发的一个普朗克时间内，对应着宇宙最高温度即1.4亿亿亿亿度，从那时开始，宇宙就处在不断膨胀不断降温过程中了，直到如今，在太空中已经接近绝对零度了。

　　最高温度可能达到多少？

　　如果绝对零度设置了从一个系统中吸收热能的限制，那么我们可以将多少热能放入一个系统中也有一个限制，这取决于我们所讨论的系统类型。

　　一个极端是“普朗克温度”，相当于1.417 x 1032开尔文。这就是人们常说的“绝对热度”。在今天的宇宙中，没有什么能达到这样的温度，但它确实短暂地存在过——就在宇宙诞生之初大爆炸的那一瞬间。在一个单位的普朗克时间内，当宇宙的大小只有一个普朗克长度时，曾达到过普朗克温度。

　　如果温度再高一些，电磁力和核力就会与重力相当。要解释这是什么样子，需要使用人类还未掌握的物理学——一个将我们所知道的量子力学与爱因斯坦的广义相对论统一起来的物理学。

　　这也需要一些非常特殊的条件。如今，我们能达到的最高温度不过是用对撞机将原子一起粉碎时产生的区区几万亿度。

　　绝对零度的“反义词”

　　但是还有另一种看待热量的方法，一种把整个温度问题颠倒过来的方法。记住，热能描述的是系统各部分运动的平均值。它只需要一小部分粒子乱飞就可以产生“热”。

　　那么如果我们改变这些“活泼”的粒子，使其比惰性的粒子多时，会发生什么呢？这就是物理学家所说的倒麦克斯韦-玻尔兹曼分布（译者注：麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个概率分布，在物理学和化学中有应用），奇怪的是，它是用绝对零度以下的值来描述的。

　　这个结论似乎打破了物理学的规则。我们不仅把它量化为接近绝对零度的负值，从理论上来讲，它比任何正值都要热。

　　然而这仅仅存在于理论中，我们在宇宙的任何自然角落都无法找到，它需要接近于无限的能量输入。

　　但这并不意味着我们不能改变规则、不能做出类似的东西。2013年，德国慕尼黑大学和马克斯·普朗克量子光学研究所的物理学家演示了一场实验。他们在非常特殊的环境中使用原子气体，制造了人类能达到的能量上限。实验结果形成了一个稳定的粒子系统，具有非常大的动能，以至于不可能再往里再塞进更多的粒子。描述这种特殊排列的唯一方法是使用一个零下开尔文的温标，也就是绝对零度下十亿分之几度。

　　理论上来讲，这种特殊的状态不仅能吸收来自较热空间的热能，也能吸收来自较冷空间的热能，使其成为一个真正的极端“温度怪物”。在宇宙的这个不为人知的实验室里，一台机器能够以超过100%的效率，同时从热和冷中“进食”，似乎对热力学定律不屑一顾。