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宇宙中有最低温度(那有没有最高温度)

时间:2023-06-26 02:20:01

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宇宙中有最低温度(那有没有最高温度)

大家都知道,宇宙中最低温度是绝对零度,也都知道,绝对零度等于-273.15摄氏度,即0K。那绝对零度是怎么来的呢?可能有一部分同学就不一定知道了。我们先来说下绝对零度。

绝对零是标准物理学和自然界中绝对最低的温度。绝对零度在开氏温标上为0 K,或为-273.15 ℃。在物理学中,我们都知道物体中的分子在做永不停歇地无规则热运动,温度就是表示这种热运动的剧烈程度。

由于随着温度下降,分子的运动减慢,一旦它们达到0 K,它们就完全停止运动。在绝对零度下,绝对没有运动——即使在亚原子水平也是如此。一切都被冻结,甚至是时间。

但量子理论不允许存在绝对的静止,所以我们只能无限接近绝对零度,而无法达到绝对零度,实验室所创造出来的最低温度,是由冷激光产生的,大概比绝对零度高几十亿分之一度,是不是已经很接近了。

迄今为止,人类在宇宙中发现的最冷自然地方是位于半人马座、距离地球5000光年的回力棒星云,该星云的温度只比绝对零度高了1度,即达到了零下272.15摄氏度。相比之下,宇宙的平均温度为零下270.42摄氏度,所以回力棒星云的温度要比宇宙平均温度低了1.73度。

说完了最低温度,那么,是否有最高温度即绝对热度?

因为随着分子运动越来越剧烈,温度也就会越来越高。

事实上,这个答案可能是肯定的、否定的或可能的,这取决于你在和什么样的理论物理学家谈论。一些物理学家假设绝对热度可能实际上是负数。

负温度和无限温度

在一种奇怪的情况下,物理模型显示在数学上,最大的最热温度实际上是负零度。

大多数理论模型不能达到负温度,因为增加能量使其更热,这会增加它的熵。然而,有一些基于磁性的系统可能是这个规则的例外。这种系统可以保持住最大量的能量,这意味着当它们接近其最大能量时,它们的熵实际上开始减小。由于熵的减少以及数学方程式,温度变为负数。不过,负温度的物质不会比绝对零度低;相反,它比无限温度更热。之所以有负温度,这是因为数学上的优雅。

曾经在2013年1月3日,有物理学家声称首次制造出了高等自由态的负温度系统,该系统是由钾原子组成的量子气体。

普朗克温度

一些物理学家认为最高的温度是普朗克温度。他们认为,这是物质理论上可能存在的最高温度。它约为1.41679×10^32 K,这大概是一亿亿亿亿度。

因为温度越高,分子运动越快,当温度达到普朗克温度时,粒子的运动速度已超过光速,物理学完全失效。此时,引力变得与其他三种基本力(电磁力,强、弱核力)一样强,它们将合并成一个统一的力。因此,普朗克温度可能是温度的上限。

小编猜想,这个温度也只有在宇宙大爆炸那一刻,才可能出现吧

弦理论的温度上限

宇宙中最热温度的另一个竞争者来自弦理论物理学家,他们认为这个温度应为10^30 K,比上面的竞争者稍微冷一点。弦理论物理学家认为宇宙中最基本的东西不是粒子,而是振动的弦。他们有理由相信,可实现的最高温度只是略低于普朗克温度。

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  1. winner_ya2023-10-01 18:01winner_ya[内蒙古网友]202.81.3.67
    宇宙中温度真是个有趣话题不过关于高温度可能就是我们无法想象火热了吧。
    顶0踩0
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