宇宙中最高的温度能达到多少?目前最高的温度是多少?
宇宙形成后10负36次方秒,宇宙温度达到10000亿亿亿 ,而人类观测到的最高温度是伽马射线爆,几分钟释放的能量可以达到太阳1万亿年释放的能量总和。
目前通过观测宇宙,认为宇宙最初形成于同一处,星系红移和宇宙微波背景的观测,让我们知道宇宙在不断扩张和逐渐冷却,也可以推测出各星系在最初时距离比较近,因此推断所有星系都有一个共同起源。试想一下将现在930亿光年直径的宇宙,压缩在一个很小的地方,密度趋近于无限,引力作用产生的能量也是非常非常庞大的,温度也就非常高。具体有多高说不清,大概比人类所能观测到的高得多的多。
伽马射线爆是超大质量恒星坍塌碰撞、中子星碰撞或者黑洞融合的时候,因为巨大的质量损失转化来的能量,是宇宙中最剧烈的爆炸。通常只能持续很短的时间,也有发现能持续数小时的。几分钟释放的能量可以达到太阳1万亿年释放的能量总和,温度也就异常之高,喷发出的能量扫过的地方,没有生命可以存在。但是它们又为新恒星的形成提供了契机,被喷射出的物质能量散布在宇宙空间,逐渐凝聚又形成恒星。
具体温度有多高不好说,但仅从人类观测的结果来说,短短几秒释放一万亿年太阳释放的能量综合,顺便提一下太阳寿命也才只有百十亿年,温度可以达到1万亿摄氏度以上,甚至高到难以想象。
关于这个问题,首先要知道温度究竟是怎么回事。从化学上来看,原子、离子和分子是物体的基本组成。组成物体的粒子的热运动是物体产生温度的根本原因,所以温度的高低表示了粒子热运动的平均动能的大小。如果粒子热运动的平均动能越大,即粒子的热运动越剧烈,则温度也越高。可见,粒子的平均动能决定着温度的高低。
由于不确定性原理,粒子的热运动不可能会完全停止下来,所以温度有一个下限,那就是绝对零度,它被定义为0 K,或者相当于-273.15 。再根据狭义相对论,组成物体的粒子的运动速度不可能达到光速,所以温度有一个上限,那就是普朗克温度,其大小约为1.4 10^32 K。或者根据黑体辐射理论和物理学的基本长度,物体辐射出的电磁波的波长只能大于等于普朗克长度,所以普朗克温度是温度的上限。
目前的理论认为,只有在宇宙大爆炸的普朗克时间(5.4 10^-44秒),温度才有达到过普朗克温度。目前在宇宙中已知最高温度是在双中子星合并过程中产生的,温度为3500亿度。而人类制造的最高温度比这还高,大型强子对撞机把高速运动的质子和原子核相撞,产生的最高温度可达10万亿度。
热力学温标里面,温度的理论下限是“绝对零度”,理论上限叫做“绝对热”(absolute hot),与绝对零度相对应。
在当代物理宇宙学理论下,可能的最高温度是普朗克温度,其值为1.416785(71) 10^32K。
【有绝对零度(absolute zero),也有绝对热(absolute hot)】
该如何理解普朗克温度?可以从两个方面去理解:
一、宇宙大爆炸之后,经过了普朗克时间(5.39 10^ 44s)后,宇宙的温度。在小于普朗克时间的尺度里,我们的物理理论失效,虽然那时候宇宙可能更热,但超越我们的认知极限了。
二、如果一个物体达到普朗克温度,它将发出对应于普朗克长度(1.616255(18) 10^ 35 m)波长的黑体辐射。如果温度更高,它将发出比普朗克长度更低波长的黑体辐射,我们缺乏相应的理论,失效again。
【越高的温度所对应的的黑体辐射波长峰值越小。】
----华丽分割,以上理论,以下现实----
普朗克温度只是一个根据量纲分析得来的理论温度,并没有什么现实意义。回归现实,还是要看看我们现实宇宙中的物质能够被加热到什么样的温度。
20世纪60年代,在欧洲核子研究委员会(CERN)工作的哈格多恩提出,在温度超级高的情况下,强子都将“熔化”(melt),所有我们熟悉的由强子组成的物质都将变成一碗“夸克汤”,经过计算,这个温度大约在2 10^12K,因此被称为“哈格多恩温度”。哈格多恩认为,处于哈格多恩温度下的系统可以容纳尽可能多的能量,因为形成的夸克提供了新的自由度,继续增加能量将只会增加熵,而不是温度,因此哈格多恩温度将是一个无法通过的绝对高温。
【德国物理学家哈格多恩】
也有反对者认为,夸克物质也可以被进一步加热。
这个分歧已经可以用实验来验证了,10^12K温度级别对现代的人类来说,已经不是难事。这种夸克物质已经在欧洲核子研究中心的SPS和LHC,以及美国布鲁克海文国家实验室的RHIC的重离子碰撞中被发现。
在弦论中,也引入了这个“哈格多恩温度”,它被定义为让宇宙最基本的单元:弦所发生相变所需的温度。这个温度非常高,在10^30K级别,只比普朗克温度少了两个数量级,人类目前只能望尘莫及了。
近年来,又有人提出,在量子热力学中,某些系统可以达到“负温度”。
其实,“负温度”的系统比任何正温度的系统都要热。如果负温系统和正温系统接触,热量将从负温系统流向正温系统。这不是矛盾了吗?明明是负,怎么会比正的还热呢?
为了解决这一矛盾,科学家创造出了“冷度”这个物理量,为温度和玻尔兹曼常数乘积的倒数,从而解决了这一矛盾。温度为正的系统,熵值随着能量的增加而增加,温度为负的系统,熵值随着能量的增加而减少。所以,负温度是为了解释一些量子现象而引入的概念,在非量子体系下没有意义。
如上图,绿色为摄氏温度,红色为华氏温度,蓝色是开氏温度,黑色就是“冷度”,单位为“吉比特/纳焦耳”。这里的开氏温度以绝对零度为0,而以无限温度(可能是普朗克温度)为1,则越过了中间高点以后,再“高”的温度其实是“负温度。”
当今没有任何人能准确的回答这样的问题。因为,人类远没有了解宇宙的皮毛,更何况具体问题。现在对宇宙下的任何结论都基于狂想,哪怕你掌握了一定的所谓科学手段,现在世界上有几个人弄懂了什么叫科学呢?
宇宙最高温度源于宇宙大爆炸之后5.391 10( 44次方) s,最高值为1.417 10(32次方) C。目前宇宙的最高温度记录是人类实验室创造的温度,比宇宙中最猛烈的超新星爆发温度高很多倍。以下列举几个高温示例。太阳表面温度5500 C;闪电28000 C;太阳核心1600万 C;核武器3.5亿 C;大质量恒星最后一天的核心温度30亿 C;融合中的双中子星系统3500亿 C;相对论重离子对撞机1万亿 C;CERN质子-核碰撞10万亿 C。人类实验室创造出来的最高温度只在宇宙大爆炸后一瞬间曾经达到过,模拟创造此温度持续的时间极短,范围极小,但却可以帮助科学家 探索 宇宙成因。宇宙大爆炸最初的温度无法超越,目前宇宙中所有的能量和物质都源于宇宙大爆炸奇点的能量。谈论比奇点还高的温度没有现实意义。
都说最高温是宇宙大爆炸的瞬间,不过这是人类猜测而已,毕竟谁也没见过,看过许多天文知识的人或者会感觉,所有天文知识都是猜想出来的,有些被许多人认同,所以显得十分正确而已。其实像看玄幻仙侠小说差不多,你信就觉得它合理,你不信就觉得它吹牛。
别说出了地球,单在地球内,谁也不知道最高温度是多少,或者个个都会说是地心内核,那有谁真正测量过地心的温度吗?还不是靠推测的。前苏联曾经想过钻一口深阱打穿地壳,做所谓的科学研究,结果不了了之。
靠猜测的东西,大家都能吹,没什么大不了的。目前,我们只能猜测星系中心是温度最高的,像银河系中心,注意:这个数据是人类猜测得来的,没谁去过银河中心量过。
至于最低温度,在漆黑的太空里四处隐藏,你找到其中一个冷点不代表它是最冷的。
看了几个别人的回答,忍不住要回答一波了。
热力学温度的基础是粒子运动,就是单纯的运动产生热,叫做热运动都是狭隘的。
产生热的根本要素只有一个,那就是——压力。
当我们拿着锤子砸铁,砸钉子,砸石头时,施加的只是单纯的压力。
图:砂轮切割,也是压力
当我们那锯子锯木头时,看似是施加的摩擦,其实还是压力。是锯齿的来回压迫了木头。
再有就是雪糕在夏天会冒热气,这个也是压力产生的。水分子结冰要的不只是零度,还有标准大气压这个环境。
在物理中:没有热运动,只有运动产生热。没有普朗克温度,没有最高,只有更高。
霍金说有黑洞,黑洞是大质量恒星坍缩而成的,在黑洞里已经没有粒子了,没原子,没有中子质子,没有夸克。因为天体物理学家们在寻找白矮星、中子星、夸克星,这些致密天体都不是黑洞, 黑洞的巨大压力已经压碎了夸克。
连夸克都没了,你跟人说普朗克温度,这是不是扯
目前,宇宙中最大的黑洞还没有找到,甚至连想象都无法想象。那么黑洞的压力大到什么程度,其内部温度就能高到什么地步。
再说超新星
超新星是大质量恒星核聚变结束后,内部失去了高热,表层物质极速往中心坍塌,挤压,就跟小孩子玩的摔炮是一样的,使劲儿摔在地上,压力挤压炸药发生了爆炸。
大质量恒星死亡时表层物质坍塌也会对中心造成巨大的压力,从而发生爆炸。爆炸的原理就是分子、原子、中子、质子等粒子被高压给挤碎了。这个叫做 引力干掉了强核力、弱核力、电磁力。
在于宇宙中,真正的王者之力就是引力。爱因斯坦说引力是物质扭曲了时空。
但他并没有说物质是如何扭曲时空的,怎样扭曲时空的。所以他的理论只是在描述表象,并没有谈到物质和时空的关系。
在物理学中,有正反粒子碰撞湮灭说法,这个也得到了证实。那么湮灭是什么呢,就是能量质量消失了,虽然也有释放一部分,但多数还是没了,不知道去了哪里。否则不能叫湮灭,只能叫消散,分解。
正反物质粒子为何会湮灭
我不是科学家,我不敢猜测,但是我觉得应该跟“时空”有关系。时空原本是均匀的,以前的牛顿就是这么认为的,不管是时间还是空间,在牛顿那里不扭曲。
爱因斯坦不认为时空是均匀的,他认为时间可以快慢不同,空间也可以拧巴扭曲。行星环绕恒星做圆周运动,就是行星的质量和速度与所处时空达到了平衡,所以才不会逃离,不会掉进太阳。
这个很好理解,就如同一块木头我们扔到水里,可以在木头上加铁,等木头的密度跟水的密度一致时,就会停在水中某一高度。
大海的水深浅不同,水的密度和压力也不同,我们扔一块跟水面密度差不多的物体下去,这个物体无论如何也沉不到海底,但它也不会浮出水面,而是停留在一定的高度,这就是物体与那个高度深度的水达到了平衡。
再有就是气球,我们松开手气球会往天上飞,若不考虑气球材质,认为它不会爆掉,那么气球也不会飞到大气层顶端,而是停在一定的高度。
飞机,鸟儿在天上飞,道理也是一样的,是其下方的气流密度超过了飞机鸟儿自身密度,这才将其托在天上。
行星绕恒星公转,其轨道所在就是它自身质量和速度与周围的时空达到了平衡。
人类发射的卫星也是一样的,上天之后,若想在某一个高度在轨运动,只需要调整自身的速度就可以了。
这个速度其实就是物质对时空施加压力,和物质自身质量扭曲时空是一样的,两个都是在挤压,扭曲时空。就像飞机,鸟儿压缩身下的空气,就像船只压缩水面。
既然物质能对时空施加压力,能扭曲时空,这说明物质和时空的关系类似飞机与空气,类似船只与海水河水。
那么,物质和时空在更高维度上,它们其实是一种东西。时空在达到特殊的条件会崩塌,崩塌的碎片就是我们所认为的物质,能量。
时空崩塌了一块,周围的时空挤压过来填补。而物质既然和时空同源,它处在时空中,也会挤压时空,从而改变时空的密度。
这就是爱因斯坦的物质扭曲时空的原理。当然,这是我个人脑补的,猜测的。
既然物质时空同源,正反粒子碰撞湮灭,就是物质粒子又转化成了时空(可能存在时空粒子)。
我们知道了时空是什么,也就能理解宇宙是什么了,最高层次的存在还是时间和空间。
那宇宙中最高温度是多少度呢?那就是时空破碎时的温度。
怎样破碎时空?可能是宇宙奇点大爆炸,可能是超新星爆发,可能是黑洞爆炸。
至于温度的下限,有说是绝对零度的,可那个依旧局限在物质分子,原子,中子,质子,电子层面。
绝对零度是物质的最低温度,并不是宇宙的最低温度。
宇就是空间,宙就是时间。宇宙是时空,最高温度就是宇宙崩塌时的温度,所以多高已经没有意义了,宇宙都崩塌了,我们也就不存在了。
文/杨三
宇宙中最高的温度能达到1.416833x10 32K,也就是构成本宇宙所有物质的爆炸释放能量的极限温度(宇宙大爆炸了极限温度)。宇宙中最低温度一273.15 。目前宇宙中测量到最高的温度,就是超新星爆炸释放的能量使温度达到20亿 (高度文明智慧人类(外星人)测量到了。
没有证据的推测我都视为无效,凭我们人类掌握的知识还不能说明什么,太阳系的东西都还有一堆问题没有说清楚,就越级说宇宙的事了,说了就像是梦话。
30兆亿的高温热能是人工发明
答:目前在宇宙中已知最高温度是在双中子星合并过程中产生的,温度为3500亿度。而人类制造的最高温度比这还高,大型强子对撞机把高速运动的质子和原子核相撞,产生的最高温度可达10万亿度。 热力学温标里面,温度的理论下限是“绝对零度”,理论上限叫做“绝对热”(absolute hot),与绝对零度相对应。 在当代物理宇宙学理论下...
答:比如说在宇宙当中最高的温度能够达到多少,其实在我们的宇宙当中最高的温度大概是在宇宙大爆炸的那一瞬间达到的温度是最大的可以达到最高温度是1.42亿亿亿亿度。我们仔细看一下,他后面的计量单位就可以知道它的温度是非常非常非常的高,我们人体的正常温度也都在36到37摄氏度左右,但是宇宙的最高温度...
答:3. 目前观测到的宇宙中已知最高温度是在双中子星合并过程中产生的,大约为3500亿摄氏度。4. 在宇宙形成后的最初极短时间——10^-36秒,宇宙的宽度温度可能达到了10000亿亿亿摄氏度。5. 人类观测到的最高温度之一是伽马射线暴,它在一瞬间释放的能量可以与太阳在1万亿年内释放的总能量相匹敌。
答:1.416785×10^32K。热力学中,温度有一个上限,即最高温度,那就是普朗克温度,其大小约为1.416785×10^32K。现有的理论认为,在宇宙大爆炸的普朗克时间,就是宇宙中最高的温度了。而目前测到在宇宙中已知最高温度,是在双中子星合并过程中产生的,温度为3500亿度。最高温度相关信息:宇宙形成后10...
答:现在已知的最高温度是1.4×10^32开尔文 ,太阳不是最高温度,宇宙中是有很多恒星的。
答:多年来科学家对于宇宙温度的数值的推断,上限趋于不断提升的态势,目前认定的宇宙最高温度为 1.4亿亿亿亿度, 下限却一直固定在-273.15 ,这二者之间显著的差距不由使人感到疑惑,为什么宇宙的最低温只能是-273.15 呢?这一数值又是如何得知的?最低温度的记录在未来会被打破吗? 带着这些疑问,我们一起走进宇宙“忽冷...
答:大质量恒星核心温度可以高达30亿K,从而完成铁元素之前的所有核聚变,在核心聚合成一个铁核。 比太阳质量大8倍的恒星就可以完成这一系列的核聚变,最终发生超新星大爆发,爆发的温度可以达到几百亿甚至上千亿K,从而完成比铁更重元素的合成。但这还不是目前宇宙能够得到的最高温度,更高温度是伽马射线暴创造的。 伽马...
答:宇宙最低温度:布莫让星云的温度为零下272摄氏度,是目前所知宇宙中最寒冷的地方,被成为“宇宙冰盒子”。事实上,布莫让星云的温度仅比绝对零度高1度多(零下273.15摄氏度)。绝对零度是自然界中温度的临界状态,一旦达到绝对零度,原子也会停止运动。导致布莫让星云温度极低的原因可以这样来解释:我们...
答:不算宇宙大爆炸,宇宙中目前已知的最高温度在地球上,而且是人造的,它的值是 5.5 万亿摄氏度,制造方法是在欧洲核子中心的大型强子 对撞机中把铅离子加速到近光速后再对撞。这个温度下即使质子和中子也会“融化”,变为一种叫作夸克 - 胶子等离子体的物态。点击查看更多《1分钟物理》
答:根据他的研究,爆炸瞬间的温度,达到了惊人的.416833×10^32K,也就是1.4亿亿亿亿℃,这个温度也被称为普朗克温度。不过持续的时间超级短,短到我们没有办法理解,也就是1普朗克时间。有了上面这些高温的存在,有人就又有疑问了,那就是这种高温,现在还能够达到了?对于我们地表的最高温,我认为...