宇宙最高温度为1.4亿亿亿亿℃，为何最低温度为-273.15℃？ _科学家

文章图片

文章图片

在物理学研究之中，其他各个领域的不同变量，几乎都可以通过七大物理量利用数学方式推导得出，其重要性不言而喻。

1960年10月，国际计量大会通过对物理学的研究分析，最终确定了七大物理量及其相关基本单位。这七大物理量分别为：时间，长度，质量，电流，物质的量，光强度以及热力学温度。

可即便科学家们已经做出了判断，许多人仍然对热力学温度表示一定的怀疑。在他们看来，这种物理量更应该作为辅助量存在，不应该是基本量。事实上，之所以会有这样的质疑，完全是因为对温度的具体含义并不理解。在物理学之中，温度的微观表现为：粒子热运动的剧烈程度。而我们之所以能够感受到温度的变化，也主要是因为粒子热运动的剧烈程度不同。
在普通人的固有观念之中，人类已知的最大温度应该就是太阳内部核心的温度。可这个温度就是宇宙中的最大温度了吗？答案显然是否定的。不仅如此，我们目前已知的最低温度被称之为绝对零度，即-273.15℃ ，那么最高温度又会是多少呢？
温度上限的由来通过对温度基本概念的分析我们知道，粒子热运动的剧烈程度越强，所表现出来的温度就会越高。从这个角度出发，我们只要找到在最短时间内热运动最剧烈的粒子，那自然就能够找到最高的温度。当然，在这个探究过程中的两个前提都必须要绝对满足，即最短时间以及最剧烈的热运动变化。
首先是最短时间，以我们日常生活中的最短时间间隔为例，我们常常以每“秒“运动距离来形容速度的快慢。可放在物理学中，用“秒”来观察粒子运动变化，显然是错误的。目前人类已知的最短时间被称之为普朗克时间，指的是时间量子中的最小间隔，其数值为10的负43次方秒，再没有比这更小的时间间隔。
其次则是最剧烈的热运动变化，在一般物理实验中，粒子热运动变化的快慢取决于外力作用的大小。可如果是自身膨胀引起的变化，其速度就远比人类目前能够提供的力所造成的变化要快得多。
按照当前天文学的主流说法来看，我们人类所处的宇宙是由137亿年前一个无比炽热密集的奇点发生大爆炸所产生的，那么这个爆炸过程就完全可以看作整个宇宙历史进程之中，粒子热运动最剧烈的过程。由此，科学家们经过一次又一次的推算以后，最终确定宇宙中曾经出现过的最高温度为1.4亿亿亿亿℃ ，也被称之普朗克温度。
不过理论上来说，由于粒子热运动的剧烈程度本身没有上限，所以温度也没有上限。至于温度究竟能够到达什么样的高度，谁也没有办法预测。可就目前已知的数值来看，宇宙中出现过的最高温度为1.4亿亿亿亿度，最低温度却仅仅只是-273.15℃ ，这究竟是为什么呢？两者之间的差距未免也太大了。
绝对零度的猜想要想弄清楚这个问题，我们就必须要了解什么是绝对零度。
在物理学中，绝对零度指的是粒子动能达到量子力学运动最低点时，物质对外表现出的温度。和温度上限一样，这个数值也属于理论中的数据，即-273.15℃ 。